Mutação

A mutação é um tipo alteração que pode ocorrer na sequência de DNA de um gene ou afetar os cromossomos (inteiros ou em partes).

As alterações mutacionais nos cromossomos são chamadas de aneuploidias e podem levar à perda ou ao ganho no número de cromossomos. Grande parte destas mutações cromossômicas não são compatíveis com a vida, mas algumas são comuns como é o caso da trissomia do cromossomo 21 (Síndrome de Down) ou da Monossomia do X (Síndrome de Turner). Já as alterações na sequência de DNA são as mutações gênicas que ocorrem dentro de genes individuais.

As mutações gênicas podem surgir de maneira espontânea ou induzidas. As mutações espontâneas surgem ocasionalmente em todas as células e se desenvolvem na ausência de qualquer agente. As mutações induzidas, por sua vez, são resultado da exposição do organismo a algum agente físico ou químico. O agente causador da mutação é chamado de mutagênico.

São chamadas de mutação de ponto àquelas que afetam um ou poucos pares de bases do DNA. Dentre as mutações pontuais destacam-se as mutações indel e as de substituição de bases. As mutações indel, ou mutações de inserção ou deleção, são as mais simples, nas quais ocorre a adição ou a eliminação de um único nucleotídeo. As mutações indel normalmente alteram a matriz de leitura dos aminoácidos, levando a uma completa alteração da proteína a ser produzida. As mutações de substituição são aquelas em que um par de bases é substituído por outro par de bases; elas são chamadas de transição, quando a substituição ocorre entre bases da mesma classe, purina para purina (A – G) e pirimidina para pirimidina (T – C); e de transversão, quando a substituição é entre bases de classe diferente, purina para pirimidina e pirimidina para purina.

As mutações de substituição podem resultar em consequências funcionais. A primeira delas é a mutação sinônima, um tipo de mutação silenciosa, na qual um códon é alterando dando origem a outro códon que codifica o mesmo aminoácido. A segunda é a mutação de sentido trocado, onde o códon original é alterado para um códon que codifica um aminoácido diferente. Neste caso, a mutação pode ser conservativa se o novo aminoácido mantiver as mesmas características do que foi substituído, ou pode ser não-conservativa, se o novo aminoácido for diferente. A terceira e última é a mutação sem sentido, na qual é alterado o códon que encerra a tradução, finalizando-a prematuramente.

Para proteger a integridade do genoma, todas as células de todos os organismos possuem sistemas de reparo de DNA que são mecanismos essenciais para prevenir que erros na sequência do DNA sejam passados a frente. O sistema pode atuar fazendo a reversão direta do DNA danificado, regenerando a base normal. O reparo pode ser por excisão de base, que ocorre removendo o sítio e inserindo a base correta orientada pela base da fita completar do DNA. Tem o reparo por excisão de nucleotídeo, que ocorre quando há a inserção de várias bases danificadas, neste caso, um complexo de proteínas corta estas bases e as produz novamente.

As alterações na sequência de DNA das células da linha germinativa são fonte primária para a evolução. Sem as mutações, nenhuma mudança ocorreria nas populações de espécies permitindo-lhes adaptar-se às mudanças no ambiente. Quando as mutações produzem um fenótipo vantajoso para os indivíduos, normalmente elas são fixadas nas populações, nesta situação ocorre o que chamamos de seleção natural positiva. Quando estas mutações geram um fenótipo negativo, diminuindo as chances de sobrevivência da população, ocorre a seleção natural negativa ou purificadora.

Referências Bibliográficas:
Griffiths, A. J. F., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Carroll, S. B. Introdução à genética. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009.

Help me understand genetics: Mutations and health. U.S. National Library of Medicine. Disponível em: <https://ghr.nlm.nih.gov/primer>

Genes: Structure, Replication, and Mutation. Disponível em: <http://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0072320419/1/pre20419_ch11.pdf.>