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MUTAÇÃO. O material genético de um microrganismo, seja ele DNA ou RNA, pode ser modificado permanentemente e essa modificação, que é então capaz de se transmitir aos descendentes, é chamada de Mutação. O resultado é o aparecimento de um indivíduo mutante

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O material genético de um microrganismo, seja ele DNA ou RNA,

pode ser modificado permanentemente e essa modificação, que é

então capaz de se transmitir aos descendentes, é chamada de

Mutação. O resultado é o aparecimento de um indivíduo mutante

distinguível do tipo original em uma ou mais características

genéticas.

Tipos de mutações:

- mutação espontânea

- mutação induzida

- mutações ou aberrações cromossômicas (numéricas ou estruturais)

- mutações gênicas ou de ponto (transição, transversão, adição ou

depleção)

slide3

Mutações espontâneas:

- tautomerismo de bases: o estado tautomérico se refere à localização

de um próton, cuja posição pode variar. De acordo com a posição

desse próton, as propriedades de pareamento de nucleotídeos são

alteradas.

- ‘hot spots’: dentro de um gene podem ocorrer ‘pontos quentes’ (‘hot

spots’), que são sítios que mutam muito mais que os outros. Podem

ser por modificações em uma base nitrogenada (desaminação de

bases) ou pela existência de sequências repetidas próximas, no mesmo

gene.

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Taxa média de mutação de um gene = 10e-6

Gene médio tem cerca de 1000 pares de bases

Portanto: taxa de mutação de 10e-9, ou, uma mutação nesse gene em

10e9 células.

Nem todas as mutações são fenotipicamente detectáveis, pois elas

podem levar à letalidade ou à modificação, as quais não alteram as

funções da proteína codificada por este gene = mutações silenciosas,

crípticas ou de mesmo sentido (missense)

Presença de DNAs-polimerases alteradas (mecanismo de reparo)

Presença de genes que, no interior da célula, produzem agentes

mutagênicos que interferem na síntese ou modificam o DNA

Tranposons

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Transposons são segmentos de DNA que se movem para diferentes

posições no genoma de uma célula. Nesse processo, eles podem:

- causar mutações

- aumentar (ou diminuir) a quantidade de DNA no genoma

São também chamados de ´genes saltadores´.

Muitos transposons se movem através de um processo ´cortar e colar´:

o transposon é cortado e inserido num outro local.

Esse processo requer uma enzima – a transposase – que é codificada

dentro dos transposons. Ela se liga às duas extremidades do

transposon, que consiste de repetições invertidas.

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Em bactérias, alguns transposons carregam – além do gene para a

Transposase – genes para uma ou mais proteínas que conferem

Resistência a antibióticos. Quando tal transposon é incorporado num

Plasmídio, ele pode deixar a célula hospedeira e se mover para

Outra.

A transposição nesses casos ocorre através do mecanismo

´copiar e colar´. Requer uma enzima adcional – a revolvase – que é

Também codificada no transposon. O transposon original permanece

No local original enquanto a sua cópia é inserida num novo local.

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Mutações induzidas:

- radiações ionizantes: raios X e raios gama são altamente mutagênicos,

através de depleções terminais ou intersticiais.

- luz ultravioleta: causa mutações gênicas e cromossômicas. Provoca

a formação de dímeros de pirimidina no DNA, que são então ligadas

por um anel ciclobutano. A maioria dos dímeros é de timina (50%),

seguindo-se os de timina-citosina (40%) e os de citosina (10%).

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Mecanismos de reparo após luz UV

Fotorreativação: após irradiação, se uma bactéria for colocada em

presença de luz visível, os dímeros formados por luz UV são

monomerizados por rompimento do anel ciclobutano. Existe uma

enzima (fotoliase) que é ativada por luz visível que faz este trabalho.

Mutantes Phr- não possuem a enzima ativa e portanto, não

Monomerizam os dímeros

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Reparo por excisão (dark repair): nesse caso, os dímeros de

pirimidina são removidos por quebras feitas por endonucleases em

regiões próximas aos dímeros, seguida da retirada de um segmento

de DNA, contendo o dímero, feita por exonucleases. Em seguida,

ocorre uma nova síntese de DNA na região extirpada, utilizando

como molde a outra fita de DNA (DNAs-polimerases). Finalmente,

outra enzima, a polinucleotídio ligase, codificada pelo gene lig A,

junta o pedaço recém-sintetizado ao outro.

Células Hcr- não têm seus dímeros retirados após irradiação. Enquanto

Hcr+ dão 0,4 mutantes resistentes à estreptomicina por 10e7 células

tratadas com 120 ergs/mm2 de irradiação, as Hcr- dão 200 mutantes.

Outros mutantes, como UvrA, UvrB e UvrC também têm o sistema de

reparo alterado.

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Reparo após a duplicação do DNA: mutantes que afetam a

recombinação são mais sensíveis à luz UV (recA, recB e recC).

As mutações por luz UV são devidas a erros de reparo, quando falhas

no DNA no fio complementar ao que possua o dímero são preenchidas.

- Análogos de bases nitrogenadas: a 5-bromouracila (5-BU) pode se

incorporar ao DNA, durante a duplicação, no lugar da timina. A

maneira de ação da 5-BU ocorre ou por incorporação desta base

análoga em lugar da timina e, no estado enólico, pareando-se com a

guanina, ou já entrando no lugar da citosina e pareando-se com a

guanina, passando em seguida ao estado normal (ceto) e pareando-se

com a adenina.

slide17

- agentes alquilantes

- agentes desaminantes

- hidroxilamina

- agentes intercalantes