Em formação

O código genético e o efeito das mutações pontuais nas proteínas


Fui questionado: "Considerando a natureza degenerada e não ambígua do código genético, por que certas mutações não perturbam a síntese de proteínas, levando à síntese de proteínas funcionais, enquanto certas mutações causam a síntese de proteínas não funcionais ou proteínas doentes?"

Meu argumento era que, de acordo com a hipótese de Wobble, o tRNA carrega anticódons que têm A, U, G, C, I, onde I é inosina (fosfato de açúcar com hipoxantina) que pode se ligar com A, C, U do códon e também ligação com G com U e vice-versa é possível. Então, eu dei o exemplo da serina -AGU- cujo anticódon é -UCI- por exemplo e após a mutação dizer, -AGU- torna-se -AGC-, ele ainda codifica para serina e -UCI- ainda concorda em se ligar com -AGC- dando us serina como antes e, portanto, nenhum distúrbio é trazido levando à síntese de proteína funcional. Mas suponha que -AGU- tenha sofrido mutação para -CGU-, então o anticódon -UCI- não pode mais se ligar ao códon e, portanto, outra molécula de tRNA com anticódon daquela da arginina é anexada e, portanto, levando à interrupção na sequência de aminoácidos que, em última análise leva a proteínas não funcionais.

Mas meu professor discorda do meu argumento e diz que não estou entendendo bem o conceito. Alguém pode me ajudar com o que estou errado?


Não ambigüidade refere-se ao fato de que o códon X sempre codificará para o mesmo aminoácido.

Degeneração refere-se ao fato de que um aminoácido pode ser codificado por muitos códons.

Eu reformulo a pergunta para chegar à essência das coisas:

Por que certas mutações não causam diferença na síntese de proteínas, enquanto outras fazem uma grande diferença?

Certas mutações podem alterar o códon, mas ainda codificam o mesmo aminoácido, de modo que a sequência peptídica resultante permanece inalterada (síntese de um funcionalmente idêntico proteína). Isso é devido ao degeneração, explicado acima. Certo de outros mutações mudam o códon de uma forma que produz um aminoácido completamente diferente, e isso resulta na síntese de um diferente, distinto peptídeo que pode ser disfuncional. Isso devido a não ambigüidade do código. Simples!

É melhor consultar nosso guia de tradução, a tabela de códons. Se você conhece sua tabela de códons, deve ter notado que dentro de um quadro de códons, alterar o terceiro nucleotídeo geralmente não tem efeito no aminoácido traduzido (veja o anel externo, abaixo). Mudar o primeiro e o segundo nucleotídeos produz um efeito mais drástico na tradução do códon.

Isso significa que o posição de uma mutação de nucleotídeo dentro da estrutura de leitura é a chave para o efeito da mutação na síntese de proteínas.

Onde estou errando?

Você está complicando a imagem desnecessariamente. Você não consegue explicar que o aminoácido resultante depende de seu códon, e que o efeito de mudar o códon em lugares diferentes (posição 1, 2 ou 3) tem resultados diferentes. Você também deve pensar sobre os diferentes tipos de mutações; estamos discutindo substituições, mas você também deve considerar o que exclusões e inserções de nucleotídeos fazer para a tradução do peptídeo! Você também pode obter pontos de bônus por discutir os códons de início e parada ... eles são casos especiais.


Mutações silenciosas acontecem quando uma base é substituída pela base original é a mesma que a base substituta, isso significa que a sequência de aminoácidos permanece inalterada. Isso é possível pela natureza degenerada da codificação do DNA, no entanto, apesar de ser uma & # 8216 mutação & # 8217, não há efeito no polipeptídeo / proteína final que é produzido.

A mutação sem sentido ocorre quando a substituição da base leva à produção de um código de parada, isso termina prematuramente a síntese do polipeptídeo, dizemos que a proteína foi truncada. Isso significa que a proteína perderá sua função original e pode se tornar completamente não funcional. Mutações sem sentido são responsáveis ​​pela doença autossômica recessiva do sangue Talassemia, que reduziu a taxa de síntese de uma das cadeias de proteínas que compõem a hemoglobina, resultando em uma doença chamada anemia.

Mutações sem sentido acontecem quando a base substituída faz com que ocorra um novo código tripleto, que irá codificar um novo aminoácido. O polipeptídeo terá apenas um aminoácido diferente ao longo de seu comprimento. Dependendo da importância desse aminoácido no polipeptídeo final, a proteína ainda pode ser capaz de se ajustar à sua enzima complementar, mas pode tornar a proteína completamente não funcional e a enzima não se encaixará mais. Mutações de mau senso são responsáveis ​​pela doença falciforme, pois causa mutação no gene da hemoglobina. O aminoácido hidrofílico: o ácido glutâmico, é substituído pelo aminoácido hidrofílico, valina. Isso faz com que os glóbulos vermelhos se tornem deformados e percam elasticidade - o que torna os exercícios e outras atividades difíceis, pois a captação de oxigênio é mais difícil.

No entanto, como alguns aminoácidos têm mais de um código tripleto, é possível que, mesmo quando a base seja trocada por uma base diferente, ela codifique o mesmo aminoácido. É mais provável que isso ocorra se for a terceira base do código tripleto que está sendo trocado. por exemplo, código CCU e CCA para o mesmo aminoácido.


O dogma central: DNA codifica RNA RNA codifica proteína

Figura 2. As instruções sobre o DNA são transcritas para o RNA mensageiro. Os ribossomos são capazes de ler a informação genética inscrita em uma fita de RNA mensageiro e usar essa informação para unir aminoácidos em uma proteína.

O fluxo de informações genéticas nas células do DNA para o mRNA e para a proteína é descrito pelo Dogma Central (Figura 2), que afirma que os genes especificam a sequência dos mRNAs, que por sua vez especificam a sequência das proteínas. A decodificação de uma molécula para outra é realizada por proteínas e RNAs específicos. Como as informações armazenadas no DNA são tão centrais para a função celular, faz sentido intuitivo que a célula faça cópias de mRNA dessas informações para a síntese de proteínas, enquanto mantém o próprio DNA intacto e protegido. A cópia do DNA para o RNA é relativamente simples, com um nucleotídeo sendo adicionado à fita de mRNA para cada nucleotídeo lido na fita de DNA. A tradução em proteína é um pouco mais complexa porque três nucleotídeos de mRNA correspondem a um aminoácido na sequência polipeptídica. No entanto, a tradução em proteína ainda é sistemática e colinear, de modo que os nucleotídeos 1 a 3 correspondem ao aminoácido 1, os nucleotídeos 4 a 6 correspondem ao aminoácido 2 e assim por diante.


Point Mutation, Protein Folding, Base Pairing - (03 / jul / 2008)

Bases triplicadas no DNA (códons) codificam redundantemente para aminoácidos (AA & # 39s). (Um único AA pode ter mais de um códon.) Isso significa que uma mutação aleatória de uma base em um gene (uma mutação pontual) pode não ter absolutamente nenhum efeito.

Quero determinar quais são as chances de uma única mutação pontual produzir um efeito adverso em uma proteína. Até agora tudo bem. Mas aqui é que as coisas ficam um pouco confusas para mim.

Disseram-me que os AA & # 39s podem ser hidrofílicos ou hidrofóbicos.

1) Como essas propriedades afetam uma proteína?
2) Eles mudam a forma como uma proteína se dobra?
3) Se eu trocar um AA hidrofílico por outro AA igualmente hidrofílico em uma cadeia de peptídeo, isso importa para a proteína? (É produzida a mesma proteína?)

O possível "espaço de informação" para cadeias de aminoácidos é algo como 20 ^ 30.000 - usando a proteína mais longa conhecida como comprimento máximo (titina, 26.926 AA & # 39s). Então deve haver muitas combinações inúteis aí, não? (Pode não haver, se houver redundância nos níveis de codificação do gene E do aminoácido [transcrição e tradução]. Portanto, uma sequência de 10 AA & # 39s em particular tem várias combinações possíveis para produzir a mesma proteína.)

4) Há redundância no nível de codificação da cadeia de aminoácidos para peptídeos?

O que traz minha última pergunta.

5) Se G sempre emparelha com C e A com T, então, quando ocorre uma mutação pontual, o que acontece com o par? Recebemos GG & # 39s e GT & # 39s? Ou AMBAS as bases sofrem mutação para manter o & quotG com C e A com a lei T & quot intacto?

Difícil, não qualificado para falar sobre isso, mas algumas coisas.

1) ver 2
2) sim
3) às vezes. Verifique a mutação do alelo menor p53, R273H, um AA bastante diferente ainda produzindo proteína funcional.
4) Não sei
5) Depende da fita que se rompe e do reparo, geralmente uma base é trocada e substituída por uma base de emparelhamento normal, você só precisa esperar que não esteja na fita de codificação que a mutação ocorre.

1) Resíduos hidrofóbicos e hidrofílicos são um dos principais determinantes (após a sequência primária) de como uma proteína se dobra. A Wikipedia tem algumas boas informações sobre isso: http://en.wikipedia.org/wiki/Protein_folding

2) Sim. Os resíduos hidrofóbicos tendem a se agrupar no meio da molécula (longe da água) e os resíduos hidrofílicos tendem a ser encontrados na parte externa da molécula, portanto, uma mudança provavelmente resultará em uma dobra diferente.

3) Acho que, para seus objetivos, você precisa presumir que isso importa. Pequenas mudanças na proteína podem ter efeitos importantes, dependendo de onde a mudança ocorre, ou seja, uma mudança no sítio ativo provavelmente terá consequências. A única maneira de saber com certeza é realizar os testes, o que está obviamente fora de questão.

4) Bem, até certo ponto, mas não realmente, nem de longe tanto quanto o código genético. Você está terminando com uma sequência de proteína diferente, ao passo que com a redundância do código genético você acaba com exatamente a mesma coisa.

5) Uma base sofre mutação e quando o DNA é replicado, a base mutada atua como o modelo e a nova fita conterá a sequência mutada. Então você realmente não obtém GGs ou GCs, ou não acaba com eles de forma alguma. E a segunda base sofre mutação devido à replicação da primeira base, ambas não sofrem mutação ao mesmo tempo.

Uma coisa a incluir em sua discussão, se você tiver um, é que, em casos raros, parece que o dobramento pode ser afetado por diferentes códons sinônimos, embora eles possam codificar para o mesmo aminoácido. O conceito é que os tRNAs para cada códon estão em abundâncias diferentes de acordo com a frequência de cada códon e que o aminoácido de um códon raro será incorporado na sequência da proteína mais lentamente do que um comum, o que permite mais tempo para diferentes dobramentos para ocorrem (do que o normal) na sequência da proteína que já foi traduzida. Existem exemplos disso, mas não tenho os documentos. Não acho que você deva considerar isso em seus cálculos, mas é bom notar.

Obrigado pela resposta, pessoal.

Onde posso verificar isso? Eu sou um estudante de robótica e automação - este não é o meu campo de forma alguma, embora eu esteja começando a ter a sensação de que uma mudança acadêmica está se aproximando.

Sim - estive lá, é bom. Além disso, eu postei isso aqui também, a respeito do dobramento de proteínas. Pode estar conectado de alguma forma, em um nível muito menor. Terei de pesquisar a composição molecular do citosol, penso eu. Principalmente água? Essa ainda é uma molécula misteriosa, não é?

Caramba. Isso não vai ser tão fácil quanto pensei. Acho que terei que dividir o problema em versões simplificadas e depois combiná-lo.

Sim. Este sistema molecular parece ser bastante robusto, no entanto. É possível que existam proteínas que, embora não em uso atualmente, tenham uma função útil até então desconhecida? Qual é a probabilidade de uma nova proteína fazer algo útil? Isso depende do grau de diferença que tem de qualquer outra proteína útil atualmente? Depende do comprimento?

Eles não sofrem mutação ao mesmo tempo, mas a lei & quotG com C e A com T & quot parece ser violada pela mutação. Então aqui vêm essas enzimas para reparar o próprio código de onde foram produzidas & # 33. Isso não deixa ninguém em pedaços? Esquemas de robótica. Dê-me algumas células para trabalhar.


Adição ou exclusão de um par de base

Em contraste com a substituição de uma única base, a adição ou deleção de uma única base causa uma interrupção substancial da sequência de aminoácidos no produto proteico. Isso ocorre porque a transcrição do mRNA é lida como códons de três letras, e a inserção ou deleção de uma única base causa uma mudança de quadro na sequência que elimina todos os códons a jusante. Considere a seguinte sequência hipotética de DNA e o transcrito de mRNA que ela produziria e a sequência de aminoácidos final. Para ilustração, começo com trigêmeos com a mesma base, por exemplo, AAA, TTT, etc.

DNA - AAA-CCC-TTT-GGG-GGG- TTT-CCC-TTT-AAA-AAA - etc.

mRNA - UUU-GGG-AAA-CCC-CCC-AAA-GGG-AAA-UUU-UUU- etc.

Aminoácidos - Phe - Gly-- Lys - Pro - Pro --Lys --Gly --Lys - Phe - Phe - etc.

A inserção de uma única base pode resultar no seguinte:

DNA - AAA- A CC-CTT-TGG-GGG-GTT-TCC-CTT-TAA-AAA-A etc.

mRNA --UUU- você GG-GAA-ACC-CCC-CAA-AGG-GAA-AUU-UUU-U- etc.

Aminoácidos - Phe-- Trp- Glu - Thr --Pro - Gln -Arg-Glu - Ile --Phe-- etc.

A inserção de uma base avança todas as letras em uma posição, mas os códons ainda são lidos como tripletos, então o código é jogado fora do ponto de inserção e a maioria dos aminoácidos são alterados, embora ocasionalmente o aminoácido original ácido é retido ao acaso, como o Pro (prolina) e o terminal Phe (fenilalanina) no exemplo acima.

A exclusão de uma única base tem o mesmo efeito, ou seja, causa uma mudança de quadro que altera todos os códons a jusante do ponto da exclusão.

O breve vídeo abaixo ilustra os efeitos de substituição, inserção e exclusão de pares de bases simples.


O código genético e o efeito das mutações pontuais nas proteínas - Biologia

O Dogma Central: DNA faz RNA faz proteína

Em princípio : O DNA genótipo não produz o fenótipo diretamente
UMA DNA gene contém o em formação necessário para a produção de proteínas ,
que é expresso bioquimicamente através de uma molécula intermediária, RNA,
que funciona como um Código genético


o
Código genético .
é um RNA código
especifica aminoácidos aquela maquiagem proteínas
A expressão da proteína leva diretamente (ou indiretamente) ao fenótipo
Permite inferência lógica do produto de proteína diretamente a partir de DNA :
veja a próxima seção e exercícios de laboratório
foi "quebrado" antes que os detalhes da tradução fossem entendidos :
podemos falar sobre o Código antes descrevendo RNA tradução

Alelos alternativos de genes surgem por mutação
que altera a sequência de DNA dos genes
que pode causar substituições de aminoácidos em proteínas
que pode afetar a função dessas proteínas
A maioria dos genes são altamente polimórficos

uma RNA mensageiro ( mRNA ) código
ou seja ... , o código é escrito em RNA
DNA é uma molécula codificadora,
mas não a 'Código genético'no sentido bioquímico

no 64 trigêmeos ( códons ): 61 para aminoácidos + 3 'pára' [iG1 7.19 ]
Os códons de mRNA são lidos 5'3 '
20 aminoácidos: observe as abreviações de 1 e 3 letras
[mais sobre aminoácidos e proteínas amp na próxima seção]
Por exemplo,

Degenerar : a maioria dos aminoácidos são codificados por mais de um códon
As duas primeiras posições são críticas: a terceira posição pode " oscilação "[veja a próxima seção]
se o terceiro pode ser qualquer um pu R ine (R), ou p Y rimidina (Y)
duplo degeneração
se o terceiro pode ser qualquer base
quádrupla degeneração
Leucina ( leu ) tem degenerescência sêxtupla com seis códons em um arranjo incomum

trp , conheceu

Inequívoco : qualquer trinca codifica apenas um aminoácido
mas não vice-versa, por causa da oscilação

'Sempre' termina com um 'Pare' ou códon 'terminator' : UAG , UAA, ou UGA

Universal (com algumas exceções importantes)
Cinco reinos (animais, plantas, algas, fungos e monera)
use os mesmos códigos para DNA nuclear (nucDNA)
Organelas (cloroplastos & amp mitocôndria) têm genomas separados:
cpDNA & amp DNA mitocondrial códigos são modificados evolutivamente
por exemplo., UGA códigos para trp no código mtDNA de vertebrado [iG1 7. Tabela 2 ]
Os códons de parada podem ser formados pela adição de " UMA "s para transcrever
Os exercícios de laboratório usam mtDNA, então o código do mtDNA é importante

Alteração e variação no código genético: mutações e SNPs

Mutações - trocas de um tipo de base para outro
transições - pirimidinas alternativas [ CT ] ou purinas [ AG ]
transversões - pirimidina purina [C / T UMA / G]

Reconhecido em indivíduos e populações como SNPs ( " recortes ": polimorfismos de nucleotídeo único)
[SNPs, mutações e mutantes amp: uma nota sobre terminologia & amp algum lições de história]

Sequências de nucleotídeos alternativas de um gene correspondem a alelos alternativos
ou: um único gene ocorre em formas variantes (alelos)

Mutações de base única
Consequências de SNPs de exon depende da posição no trigêmeo
3ª posição
tipicamente uma mutação silenciosa - se a posição "oscila", nenhuma alteração no aminoácido
as vezes uma mutação de mau senso - resulta em diferente aminoácidos

2ª posição - sempre uma mutação missense
1ª posição - quase sempre uma missense substituição
[Leu códons são grande exceção]
parar códon mutações podem ocorrer em qualquer posição: codificação não codificador trigêmeo
Absurdo ( terminação ) mutações terminar polipeptídeos prematuramente
TRABALHOS DE CASA # 8 : Identifique todos os códons a uma etapa de um códon de terminação

mutações em não codificador DNA tem efeitos variáveis
Ex.: mutações em regiões promotoras
mutações em junções de splice de íntron / exon

Mutações de mau senso no DNA causam substituições em proteína
Proteínas não mutate!
As consequências dependem da posição de substituição no polipeptídeo
Nenhum: substituição não no sítio ativo ou sítio de ligação
menor: substituição do mesmo tipo (sinônimo
substituição)
Alozimas são enzimas que surgem de allevariação lic de enzima genes
[Vejo Exercício de laboratório 2]
principal: a substituição afeta a estrutura / função ( não sinônimo substituição)
Ex.: Glu Val em beta-globina produz Hemoglobina falciforme (HbS)
TRABALHOS DE CASA # 9 : Qual é a mutação de DNA envolvida?

Inserção / Exclusão ( "indel" ) mutações
ganho ou perda de um ou mais nucleotídeos altera o quadros de leitura
mutações frameshift (exemplos)
solteiro & amp indel de nucleotídeo duplo mudança de aminoácidos a jusante
mutação sem sentido eventualmente (rapidamente) produzido
tripleto indel - inserção / deleção de um único aminoácido
consequências tipicamente mais suaves
múltiplo inserções de trigêmeos produzem efeitos importantes
Ex. : CGG se repete em Síndrome do "X Frágil"
mutações de comprimento - indels muito grandes (10 2

Os genes são altamente polimórficos (com alelos múltiplos) em relação à sua variação de SNP
[Conceito de "tipo selvagem"alelo está errado]

Fenilalanina Hidroxilase (PAH) (OMIM citação 261600)
tem 14 exons, codifica 2,4 kb mRNA para proteína de 452 aminoácidos

Entre 68 alelos que afetam a atividade enzimática de PAH [Lista GenBank]
68% sem sentido SNPs (muitos produzem fenilcetonúria (PKU))
13% sem sentido SNPs (rescisão prematura)
SNPs indel de 9% (base única 1

5 trigêmeos exon inteiro)
10% local de união SNPs (Incluindo alelo variante mais comum)

A maioria das variantes alélicas do PAH locus são 3ª posição silenciosa:
não afetar a expressão de PAH
& amp, portanto, não detectado


Lição de casa # 10 :
(1) "O que é um gene?" Escreva um ensaio de um parágrafo que distingue Gene, Allele e Locus
(2) Critique as seguintes afirmações:
"PAH é o gene da Fenilcetonúria (PKU)."
"PKU é uma doença genética causada pela ausência do gene PAH."


Resumo

  • As mutações são essenciais para que a evolução ocorra porque aumentam a variação genética e o potencial de diferença entre os indivíduos.
  • A maioria das mutações é neutra em seus efeitos sobre os organismos nos quais ocorrem.
  • Mutações benéficas podem se tornar mais comuns por meio da seleção natural.
  • Mutações prejudiciais podem causar distúrbios genéticos ou câncer.

[Atribuições e licenças]

Este artigo está licenciado sob uma licença CC BY-NC-SA 4.0.

Observe que o (s) vídeo (s) nesta lição são fornecidos sob uma licença padrão do YouTube.


O código genético e o efeito das mutações pontuais nas proteínas - Biologia

O Dogma Central: DNA faz RNA faz proteína

Em princípio : O DNA genótipo não produz o fenótipo diretamente
UMA DNA gene contém o em formação necessário para a produção de proteínas ,
que é expresso bioquimicamente através de uma molécula intermediária, RNA,
que funciona como um Código genético


o
Código genético .
é um RNA código
especifica aminoácidos aquela maquiagem proteínas
A expressão da proteína leva diretamente (ou indiretamente) ao fenótipo
Permite inferência lógica do produto de proteína diretamente a partir de DNA :
veja a próxima seção e exercícios de laboratório
foi "quebrado" antes que os detalhes da tradução fossem entendidos :
podemos falar sobre o Código antes descrevendo RNA tradução

Alelos alternativos de genes surgem por mutação
que altera a sequência de DNA dos genes
que pode causar substituições de aminoácidos em proteínas
que pode afetar a função dessas proteínas
A maioria dos genes são altamente polimórficos

uma RNA mensageiro ( mRNA ) código
ou seja ... , o código é escrito em RNA
DNA é uma molécula codificadora,
mas não a 'Código genético'no sentido bioquímico

no 64 trigêmeos ( códons ): 61 para aminoácidos + 3 'pára' [iG1 7.19 ]
Os códons de mRNA são lidos 5'3 '
20 aminoácidos: observe as abreviações de 1 e 3 letras
[mais sobre aminoácidos e proteínas amp na próxima seção]
Por exemplo,

Degenerar : a maioria dos aminoácidos são codificados por mais de um códon
As duas primeiras posições são críticas: a terceira posição pode " oscilação " [iG1 7,25, 26 ]
se o terceiro pode ser qualquer um pu R ine (R), ou p Y rimidina (Y)
duplo degeneração
se o terceiro pode ser qualquer base
quádrupla degeneração
Leucina ( leu ) tem degenerescência sêxtupla com seis códons em um arranjo incomum

trp , conheceu

Inequívoco : qualquer tripleto codifica apenas um aminoácido
mas não vice-versa, por causa da oscilação

'Sempre' termina com um 'Pare' ou códon 'terminator' : UAG , UAA, ou UGA

Universal (com algumas exceções importantes)
Cinco reinos (animais, plantas, algas, fungos e monera)
use os mesmos códigos para DNA nuclear (nucDNA)
Organelas (cloroplastos & amp mitocôndria) têm genomas separados:
cpDNA & amp DNA mitocondrial códigos são modificados evolutivamente
por exemplo., UGA códigos para trp no código mtDNA de vertebrado [iG1 7. Tabela 2 ]
códons de terminação podem ser formados pela adição de " UMA "s para transcrever
Os exercícios de laboratório usam mtDNA, então este código é importante

Alterações do Código Genético: Mutações

Mutações - trocas de um tipo de base para outro
transições - pirimidinas alternativas [ CT ] ou purinas [ AG ] [iGen3 07-03a, b]
transversões - pirimidina purina [C / T UMA / G]

Reconhecido em indivíduos e populações como SNPs (polimorfismos de nucleotídeo único)
[SNPs, mutações e mutantes: uma nota sobre terminologia e algumas lições de história]

Sequências de nucleotídeos alternativas de um gene correspondem a alelos alternativos
ou: um único gene ocorre em formas variantes (alelos)

Mutações de base única
Consequências de SNPs de exon depende da posição no trio [iGen3 07-03cd, fg]
3ª posição
tipicamente uma mutação silenciosa - se a posição "oscila", nenhuma alteração no aminoácido
as vezes uma mutação missense - resulta em diferentes aminoácidos

2ª posição - sempre uma mutação missense
1ª posição - quase sempre uma missense substituição
[Leu códons são grande exceção]
parar códon mutações podem ocorrer em qualquer posição: codificação não codificador trigêmeo
mutação sem sentido (terminação) termina o polipeptídeo prematuramente [iGen3 07-04]
TRABALHO DE CASA : Identifique todos os códons a uma etapa de um códon de terminação
[Dica: são 18]

mutações em não codificador DNA tem efeitos variáveis
Ex.: mutações em regiões promotoras
mutações em junções de splice de íntron / exon

Mutações Missense no DNA causam substituições em proteína
Proteínas não mutate! Cuidado com a língua!
As consequências dependem da posição de substituição no polipeptídeo
Nenhum: substituição não no sítio ativo ou sítio de ligação
menor: substituição do mesmo tipo (sinônimo
substituição)
Alozimas são enzimas que surgem de pequenas allevariantes lic de enzima genes
[ver exercício de laboratório]
principal: a substituição afeta a estrutura / função ( não sinônimo substituição)
Ex.: Glu Val em beta-globina produz Hemoglobina falciforme (HbS)
TRABALHO DE CASA : Qual é a mutação de DNA envolvida?

Inserção / Exclusão ( indel ) mutações
ganho ou perda de um ou mais nucleotídeos
mutações frameshift (exemplos)
solteiro & amp indel de nucleotídeo duplo mudança de aminoácidos a jusante
mutação sem sentido eventualmente (rapidamente) produzido
tripleto indel - inserção / deleção de um único aminoácido
consequências tipicamente mais suaves
múltiplo inserções de trigêmeos produzem efeitos importantes
Ex. : CGG se repete em "Fragile X"
mutações de comprimento - indels maiores (10 2

Os genes são altamente polimórficos (com alelos múltiplos) em relação à sua variação mutacional

Fenilalanina Hidroxilase (PAH) (OMIM citação 261600)
tem 14 exons, codifica 2,4 kb mRNA para proteína de 452 aminoácidos

Do 68 alelos conhecido por afetar a atividade enzimática de PAH [Lista atual do GenBank]
68% de mutações miss-sense (muitas produzem fenilcetonúria (PKU))
13% de mutações sem sentido (término prematuro)
9% de mutações indel (base única 1

5 trigêmeos exon inteiro)
10% de mutações no local de splice (incluindo alelo variante mais comum)

A maioria das variantes alélicas do PAH locus são 3ª posição em silêncio
não afetar a expressão de PAH
& amp, portanto, não detectado


Trabalho de casa :
(1) "O que é um gene?" Escreva um ensaio que distingue Gene, Allele e Locus
(2) Critique as seguintes afirmações:
"PAH é o gene da Fenilcetonúria (PKU)."
"PKU é uma doença genética causada pela ausência do gene PAH."


O que é uma mutação genética?

O DNA é uma cadeia molecular formada em parte por nucleotídeos, moléculas de açúcar (pentoses) com uma base de nitrogênio e um grupo fosfato. Existem dois tipos de nucleotídeos, as purinascomo adenina (A) e guanina (G) e as pirimidinascomo a citosina (C), a timina (T) e o uracila (U), embora este último geralmente não seja encontrado no DNA, senão no RNA, em substituição à timina.

As mutações ocorrem quando as informações contidas na fita de DNA são alteradas.seja por causas externas (elementos do ambiente que afetam o DNA, danificando-o ou impedindo sua correta leitura, como certas substâncias cancerígenas) ou internas (erros durante a duplicação do DNA, elementos móveis como transposons, etc.).

É certo que ocorrerão mutações. Cada ser vivo e tipo de célula tem uma taxa diferente de mutação, dependendo de sua exposição ao ambiente, velocidade de duplicação & # 8211 a maioria dos tecidos em regeneração acumularão mutações mais rápido, normalmente & # 8211 entre outros fatores. Isso ocorre apesar dos múltiplos mecanismos de reparo e correção do material genético.


CÓDIGO GENÉTICO

George Gamow argumentou que, uma vez que existem apenas 4 bases, se eles têm que codificar para 20 aminoácidos, o código deve constituir uma combinação de bases. Ele sugeriu que, para codificar todos os 20 aminoácidos, o código deveria ser composto de três nucleotídeos. Isso significava que uma combinação de permutação de 4 3 geraria 64 códons. Assim, muitos mais códons seriam gerados do que o necessário.

Com base no trabalho de muitos cientistas, foi preparado um tabuleiro de verificação para o código genético, que é apresentado na tabela a seguir.

vocêCUMAG
vocêUUU PheUCU SerUAU TyrUGU Cysvocê
UUC PheUCC SerUAC TyrUGC CysC
UUA LeuUCA SerParada UAAUGA StopUMA
UUG LeuUCG SerUAG StopUGG TrpG
CCUU LeuCCU ProCAU HisCGU Argvocê
CUC LeuCCC ProCAC HisCGC ArgC
CUA LeuCCA ProCAA GinCGA ArgUMA
CUG LeuCCG ProCAG GinCGG ArgG
UMAAUU LleACU ThrAAU AsnAGU Servocê
AUC LleACC ThrAAC AsnAGC SerC
AUA LleACA ThrAAA LysAGA ArgUMA
AUG MetACG ThrAAG LysAGG ArgG
GGUU ValGCU AlaGAU AspGGU Glyvocê
GUC ValGCC AlaGAC AspGGC GlyC
GUA ValGCA AlaGAA GluGGA GlyUMA
GUG ValGCG AlaGAG GluGGG GlyG

As características salientes do código genético são as seguintes:

  • O códon é tripleto. 61 códons codificam para aminoácidos e 3 códons não codificam para nenhum aminoácido, portanto, eles funcionam como códons de parada.
  • Um códon codifica apenas um aminoácido, portanto, é inequívoco e específico.
  • Alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon, portanto, o código é degenerado.
  • O códon é lido no mRNA de forma contígua. Não há pontuações.
  • O código é quase universal: por exemplo, de bactérias a UUU humanas codificariam para fenilalanina (phe). Algumas exceções a essa regra foram encontradas em códons mitocondriais e em alguns protozoários.
  • O AUG tem funções duplas. Ele codifica para metionina (met) e também atua como códon iniciador.

Mutações e código genético

O efeito das mutações pontuais que insere ou exclui uma base no gene estrutural pode ser melhor compreendido seguindo um exemplo simples.

Considere uma declaração composta pelas seguintes palavras, cada uma com três letras, como um código genético.

Se inserirmos uma letra B entre HAS e RED e reorganizarmos a declaração, ela será lida da seguinte forma:

Da mesma forma, se agora inserirmos duas letras no mesmo lugar, diga BI '. Agora iria ler,

Agora, inserimos três letras juntas, digamos GRANDE, a declaração seria lida

RAM TEM GRANDE BONÉ VERMELHO

A conclusão do exercício acima é muito óbvia. A inserção ou exclusão de uma ou duas bases altera o quadro de leitura do ponto de inserção ou exclusão. A inserção ou exclusão de três ou suas múltiplas bases insere ou exclui um ou vários códons, portanto, um ou vários aminoácidos, e o quadro de leitura permanece inalterado desse ponto em diante. Essas mutações são referidas como mutações de inserção ou deleção de deslocamento de quadro. Isso forma a base genética da prova de que o códon é um trio e é lido de maneira contígua.

TRNA– a molécula adaptadora

O tRNA lê o códon e se liga a um aminoácido específico. O tRNA possui uma alça anticódon que possui bases complementares ao código, e também possui uma extremidade aceitadora de aminoácidos, à qual se liga aos aminoácidos. Os tRNAs são específicos para cada aminoácido. Para a iniciação, existe outro tRNA específico que é referido como tRNA iniciador. Não há tRNAs para códons de parada.


Assista o vídeo: SÍNTESE DE PROTEÍNAS - TRADUÇÃO - Código Genético - Parte 01 (Janeiro 2022).