Mutações são alterações nos genes, isto é, uma alteração na sequência ou no número de bases na molécula de DNA que compõe um gene.
Figura 2
Se a alteração na sequência de aminoácidos na proteína não afetar o funcionamento da molécula e não prejudicar o organismo, de modo geral, ela passa despercebida, sendo indiferente.
Outras vezes, a alteração leva a um favorecimento. Imagine, por exemplo, que uma certa célula do seu intestino passe a produzir uma enzima chamada celulase, capaz de digerir a celulose dos vegetais que você come. Provavelmente, a mutação que levou a esse erro será vantajosa para você, que poderá eventualmente até se alimentar de papel picado.
Tipos de Mutações
Elas podem resultar na substituição, inserção ou deleção de apenas uma base, ou abranger deleções ou duplicações de grandes segmentos de DNA.
Mutações pontuais podem ser causadas por agentes mutagênicos ou erros na duplicação do DNA.
Quando uma mutação pontual de substituição de uma base ocorre dentro da região codificadora da proteína, ela pode ser classificada como:
Mutação silenciosa: a mudança de base não altera a tradução do códon, mantendo o mesmo aminoácido.
Mutação de sentido trocado ou "Missense": a mudança da base causa uma mudança do aminoácido, que, dependendo de seu papel na estrutura da proteína, pode ser mais ou menos deletério para a sua função.
Mutação sem sentido: a mudança de base leva a um códon de parada, que interrompe a proteína antes de seu término.
Uma mutação pontual pode ocorrer também por:
Deleção ou inserção: quando ocorre a remoção ou a adição de um ou mais nucleotídeos da sequência de DNA. Essas mutações geralmente modificam o quadro de leitura do mRNA do gene, resultando na tradução de uma proteína truncada.
Figura 3
As mutações também podem ocorrer nos sítios de emenda do mRNA, causando alterações no mecanismo de splicing do gene envolvido, adicionando ou removendo segmentos do mRNA e da proteína.
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Quanto à sua função, as mutações podem ser de:
Perda de função: quando o produto proteico resultante está ausente, modificado ou não funcional.
Ganho de função: quando o produto proteico é modificado, ganhando uma nova função, ou quando a função gênica ocorre no tecido errado ou no tempo errado.
Algumas mutações patogênicas alteram também a regulação e o funcionamento do próprio gene, ou atuam de forma anormal na regulação da expressão de outros genes.
Na anemia falciforme, a substituição do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido valina, em uma das cadeias de hemoglobina, conduz a uma alteração na forma da proteína como um todo. Essa alteração muda o formato do glóbulo vermelho, que passa a ser incapaz de transportar oxigênio. Outra consequência grave é as hemácias com formato de foice grudarem umas nas outras nos capilares sanguíneos, o que pode provocar obstruções no trajeto para os tecidos.
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As mutações são hereditárias
Dependendo da célula em que a mutação ocorre, ela pode ser transmitida à descendência. Quando as mutações são somáticas, evidentemente, não ocorrerá a transmissão dos genes mutantes para os filhos, pois elas ocorrem em células não envolvidas na produção de gametas.
Já quando a mutação é herdada, ela deve ter ocorrido no passado em células da linhagem germinativa de algum antepassado, que a transmitiu aos descendentes.
As causas das mutações
De maneira geral, as mutações ocorrem como consequência de erros no processo de duplicação do DNA. Acontecem com uma baixíssima frequência. Muitas delas, inclusive, são corrigidas por mecanismos especiais de reparo; por exemplo, a proteína codificada pelo gene p53 é essencial para proteger as células normais dos efeitos dos danos ao DNA e de outros estresses. Essa proteína está envolvida na interrupção do ciclo celular, na reparação do DNA e na morte celular programada. Os níveis dessa proteína são extremamente baixos nas células normais; mas, em células onde ocorreram danos ao DNA, os níveis de proteína p53 aumentam enormemente.
Há, no entanto, certos agentes do ambiente que podem aumentar a taxa de ocorrência de erros genéticos:
- substâncias existentes no fumo,
- raios X,
- luz ultravioleta,
- gás mostarda,
- ácido nitroso e
- alguns corantes existentes nos alimentos.
Não é à toa que, em muitos países, é crescente a preocupação com a diminuição da espessura da camada do gás ozônio (O3), que circunda a atmosfera terrestre. Esse gás atua como filtro da luz ultravioleta proveniente do Sol. Com a diminuição da sua espessura, aumenta a incidência desse tipo de radiação, o que pode afetar a pele das pessoas. Ocorrem lesões no material genético, que podem levar a certos tipos de câncer de pele.