Importância Da Plasticidade Do Genoma

O material genético deve permitir a plasticidade ao genoma, para possibilitar a variabilidade genética e, dessa forma, capacitar sua adaptação ao ambiente. Enquanto que as moléculas de DNA focam no processo de replicação e suas ferramentas contribuem para a continuidade da informação, outros mecanismos atuam gerando a indispensável variabilidade. 

Quimicamente, o DNA é uma molécula reativa, sendo alvo de alterações espontâneas e induzidas por agentes físicos, químicos e biológicos que produzem alterações na molécula do DNA. Os sistemas celulares de reparo do DNA atuam para corrigir essas alterações, preservando a integridade do genoma. As lesões não corrigidas podem resultar em alterações permanentes na sequência do DNA. Os mecanismos de recombinação possibilitam o reagrupamento da informação, gerando novas combinações de sequências codificantes e individualidade aos organismos.

AGENTES MUTAGÊNICOS

O termo mutação compreende o processo e as alterações no material genético, mais especificamente na sequência de nucleotídeos. Essas mutações podem ocorrer de forma espontânea, devido a erros no processo de replicação do DNA ou até mesmo lesões na molécula de DNA, induzidas por substâncias produzidas pelo próprio metabolismo celular. Além disso, as lesões também podem ocorrer por meio da exposição das células a agentes que lesam o DNA, chamados de agentes mutagênicos.

Agentes físicos: radiação ionizante e raios UVC, capazes de destruir as ligações químicas ente os nucleotídeos, e UVB, cujo espectro é absorvido pelo DNA. Os danos desses agentes são fortemente potencializados em presença de água e oxigênio;

Agentes químicos: inúmeras substâncias ditas cancerígenas, que atuam danificando ligações químicas ou mesmo substituindo nucleotídeos normais por moléculas análogas;

Agentes biológicos: ação de vírus e bactérias, que injetam parte de seu DNA na célula hospedeira, ocasionalmente, integrando-a a cadeia de DNA do hospedeiro. Também podem ocorrer mutações por falhas de ordem genética.

ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS

As mutações são uma fonte importante de variabilidade genética, que possibilita a adaptação a novos ambientes. Indivíduos que se adaptam as mutações são os denominados mutantes. Mas o termo ''mutação'' engloba diferentes tipos de alteração no material genético. Por exemplo, nos cromossomos, encontramos as aneuploidias e as euploidias. 

Enquanto que as euploidias são um tipo de alteração cromossômica numérica em que o no número total do genoma é modificado, nas aneuploidias há alterações no número de cópias de um determinado cromossomo. Lembrando que euploidias são alterações cromossômica incompatíveis com a vida, logo, não existem pessoas com essas alterações.

MUTAÇÕES EM GENES

Alterações mais discretas do DNA, que não podem ser visualizadas microscopicamente, são alterações de genes individuais, incluindo mudanças de um único nucleotídeo, mas também podem compreender uma sequência maior. Essas alterações de nucleotídeos são transmitidas para as células-filhas, e quando ocorrem em células germinativas, passam para as próximas gerações.

Em termos moleculares, o efeito das mutações em genes individuais é melhor compreendido do que os rearranjos e as alterações cromossômicas, que ainda tem muitos mecanismos não esclarecidos. Por isso, as alterações em nucleotídeos individuais ganharam destaque e foram classificadas, além de deleções e adições de nucleotídeos, temos as transições e transversões:

Transições: quando envolvem a substituição de uma purina por outra purina, e de uma pirimidina por outra pirimidina.

Transversões: quando a troca é de uma purina por uma pirimidina, ou vice-versa.

CLASSIFICAÇÕES DA MUTAÇÕES INDIVIDUAIS

O impacto das alterações é bem variável e classificado de acordo com o efeito. Mutações silenciosas são trocas de nucleotídeos, que resultam em um códon sinônimo, ou seja, a proteína resultante possui a mesma sequência de aminoácidos codificada pela sequência original (sem mutações), nesse tipo de mutação o aminoácido sempre é substituído por um aminoácido funcionalmente similar, logo, as propriedades da proteína são preservadas.

Nas mutações de sentido alterado, o aminoácido é substituído por outro funcionalmente diferente, gerando uma proteína com propriedades e funções diferentes. A mutação sem sentido resulta na substituição de um códon codificante por um códon de terminação, resultando no término prematuro da tradução, e a síntese de uma proteína truncada.

As inserções e as deleções têm um impacto mais amplo, quando o número de nucleotídeos não é múltiplo de 3, ocorre a alteração em todos os nucleotídeos subsequentes, deslocando a janela de leitura a partir do ponto em que ocorreu a deleção ou a inserção.

REFERÊNCIA:

- Genética Molecular - Universidade Federal de Santa Catarina, Maria Cecília Menks Ribeiro, Florianópolis, 2009.