Transcrição Mutação e Reparo 24/02/2014 Mateus Prazeres

Desaminações espontâneas: Perda de um agrupamento amina.

Se a citosina tem um NH2, ela pode ser desaminada e passa a ser uracila. Eu tenho uracila no

DNA? Tenho, mas ela é fruto de uma desaminação da citosina. Toda vez que eu tenho uracila

no DNA, significa que ali antes era uma citosina. O sistema de reparo percebe que aquilo é

uma desaminação e sabe que aquilo precisa ser corrigido. Porque senão, se essa uracila não

for retirada da dupla fita de DNA, eu tenho a transição de guanina pra adenina. (Antes: C > G /

Depois: U > A)

Por que isso acontece? Eu tenho um pareamento C - G normal no DNA, aí eu ingiro algum

agente que causa desaminação, então esse C - G vira U - G, só que esse pareamento não é

possível. Isso não é um mau pareamento, mau pareamento só envolve as quatro bases(A,T,C e

G). É um pareamento fruto de desaminação. Há diferenças. Se a célula não corrigir aquela

uracila, na replicação eu vou ter UMA fita que não terá problema, que pode continuar sendo

replicada normalmente. O problema será com a fita da uracila, pois eu terei a mudança de C -

G para T - A, terei mudança de citosina para timina, e guanina para adenina. Então o

pareamento que se forma, erroneamente, não é mais reconhecido pela célula, pois

teoricamente ele seria correto (existe T - A no DNA) só que não era o pareamento de que eu

precisava no momento, sendo isso caracterizado como mutação, Pois o C - G virará T - A.

Essa uracila eu caracterizo como pré-mutação. Por quê? Porque essa uracila, fruto da

desaminação, ainda pode ser removida, e eu posso recolocar uma citosina. Toda vez que a

célula encontra no DNA um pareamento U - G, ela pode retirar a uracila e colocar uma

citosina. Se a uracila permanecer, a mutação é fixada, pois T - A é um pareamento conhecido,

não existindo via de reparo para corrigi-la.

Eu não tenho uracila no DNA, pois a célula não saberia identificar se aquela uracila é fruto de

uma desaminação ou se é natural do DNA.

Obs: Para entender bem como a mudança ocorre, basta praticar a replicação separadamente

de uma fita normal com Citosina e outra com Uracila. Ao fim é só comparar as bases que você

deveria ter normalmente e as que você encontrou com a citosina desaminada que virou uracila.

Depurinação:

Sítio Apurínico nada mais é do que uma região do “corrimão” do DNA que está sem a base

nitrogenada. O Sítio AP aparece quando o arcabouço ribose-fosfato está normal mas uma

base saiu, ela foi quebrada, danificada de alguma forma. O “corrimão” do DNA está completo,

mas falta uma base. Como acontece a formação de um Sítio AP? Acontece espontaneamente

devido a diversas substancias carcinogênicas. Existe Sítio AP em todo o genoma, mas ele

precisa se corrigido.

Oxidação de bases nitrogenadas:

Uma guanina normal pode ser oxidada. Uma guanina oxidada pareia com citosina? Pareia, o

problema é que ela pode sair de uma conformação chamada de anti, para uma conformação

chamada sim**, aí uma guanina pareia com uma adenina, e isso vira um mau pareamento.

Então oxidar o DNA leva a maus pareamentos que vão ser corrigidos pelo MMR ou uma outra

via.

**Nessa hora o áudio estava muito ruim e não deu pra ter certeza absoluta se os nomes eram

realmente “anti” e “sim”.

BER: Reparo por Excisão de Bases

Que tipo de modificação na fita eu tenho quando ocorre desaminação, depurinação, ou

oxidação? A base. Então eu tenho uma via chamada BER, que é o reparo por excisão de bases.

O BER sempre vai começar quando encontrar uma base ausente (Sítio AP), com defeito ou

uma Uracila. A primeira coisa que ocorre no BER é aparecer uma enzima chamada de DNA

Glicosilase, ela remove uma base estragada, oxidada, ou uma uracila, mas deixa intacto o

arcabouço ribose-fosfato, gerando um Sítio AP. Toda vez que eu tenho um Sítio AP, seja este

gerado por quebra de ligação de bases ou DNA Glicosilase, ele é reconhecido pela AP

Endonuclease, que atua tanto no DNA como em RNA, reconhecendo o Sítio AP e “cortando”

aquela parte do arcabouço, gerando uma “lesão” na fita. Depois, para reparar esse corte, eu

tenho a ação da Polimerase Beta (Polβ), que vai remover o ribose-fosfato do Sítio AP, que eu

vou chamar de atividade de desoxirribofosfatase, e, por ela ser uma polimerase, vai usar a

informação da fita molde e repor a base que deveria estar lá. No entanto, ainda falta ligar a

base à fita, pois ela só está no local sem estar ligada ao arcabouço, e quem faz isso é a DNA

Ligase.

Portanto, na via do BER eu tenho quatro enzimas: DNA Glicosilase(retira a base), AP

Endonulease(faz o corte), Polβ(remover o ribose-fosfato e colocar a base correta) e DNA

Ligase(refazer a ligação da base com o arcabouço); agindo todas de forma sequencial.

NER: Reparo por Excisão de Nucleotídeo

Acontece quando você fica exposto ao sol por muito tempo. Corrige danos relacionados à luz

UV. O que é que a luz UV faz? Ela acarreta ligação de bases adjacentes na fita de DNA,

geralmente Timinas. Por que isso é problemático? Porque ele entorta o seu DNA, causando

perda da estrutura de dupla hélice, perdendo a estrutura, o DNA perde a sua função, não

podendo mais replicar, transcrever...

Quando a RNA polimerase for criar o RNAm, ela não vai reconhecer as duas Timinas juntas,

pois ela só sabe reconhecer uma separadamente.

No BER, só sai a base, o arcabouço ficou intacto; mas no NER há o corte da dupla-fita, pois eu

preciso remover o nucleotídeo todo, removendo a ligação de bases adjacentes e outras bases

que estão flanqueando, isto é, ao lado do local com erro, à esquerda e à direta. Criando a

necessidade de todo o trecho ser criado de novo, e não só uma única base.

Quem não consegue efetuar a via do NER são indivíduos que nasceram com mutações nos

genes que codificam proteínas do complexo XP, caracterizando uma doença chamada de

Xeroderma Pigmentosa, cujo fenótipo é uma aparição exagerada de cânceres de pele, sendo o

indivíduo privado de se expor ao sol em qualquer momento. Isso porque qualquer dímero de

timina ou foto-produto que aparecer, proveniente da luz UV, que aparecer, não haverá

mecanismo para corrigir, gerando mutações.

Câncer de pele não significa exatamente erro no NER, isso porque todo mecanismo possui uma

saturação, portanto, se há um grande acumulo de foto-produtos e dímeros de timina o NER

não vai conseguir reparar tudo.

Double-Strand Break (DSB): Lesão causada por Raios-X e Radiação γ

Raios-X e Radiação γ são uma espécie de “metralhadoras”, que destroem o DNA em vários

pontos, não dependendo de sequência, gerando ou quebra simples ou quebra dupla. Quando

isso acontece, eu preciso “colar” uma ponta na outra de modo aleatório, senão na hora do

DNA se replicar, e ele vai se replicar em pedaços, cada dupla fita de DNA em cada

cromossomo, tem apenas um centrômero que é o responsável por levar a fita filha pra uma

célula e a outra fita para outra, na hora da mitose ou da meiose. Se você quebrar o seu

cromossomo, você gera células sem determinados genes. É a pior coisa que pode acontecer

com seu DNA.

Como eu reparo essa quebra? Através da via de reparo de quebras duplas. Quando eu tenho

uma quebra no DNA, a outra copia ainda está normal, pois somos haploides. Dessa forma, eu

utilizo a sequência da outra fita de DNA para recompor o que eu perdi pela dupla da minha fita

de DNA. Portanto, toda vez que eu tenho quebra dupla eu tenho a informação genética

recuperada no outro cromossomo homólogo.