Como ocorrem as mutações genéticas?

Por doutora Thereza Cavalcanti

Somos constituídos por trilhões de células. Divisões celulares ocorrem do primeiro ao último dia de nossas vidas. Apesar do rigoroso sistema intracelular de verificação e reparo de alterações, algumas mudanças escapam a esse controle: são as chamadas mutações.

Essas variantes podem ocorrer em qualquer célula ou estágio do desenvolvimento, ainda que algumas estejam mais propensas a mudar. As mutações podem ocorrer em células de um organismo já desenvolvido (somáticas) ou nas células que originarão ovócitos e espermatozoides (germinativas).

Se a alteração ocorrer precocemente no desenvolvimento embrionário, a maioria das células-filhas herdará essa mutação enquanto que, se a mudança ocorrer em estágios mais avançados do desenvolvimento, apenas uma parcela menor apresentará a mutação, coexistindo células com sequências diferentes de DNA (mosaicos).

Diferença entre mutação e evolução

As mutações não devem ser consideradas erros, mas eventos necessários para a evolução das espécies. As variantes ocorrem aleatoriamente, mas podem se tornar mais frequentes por conferirem alguma vantagem ao organismo, considerando a exposição a diferentes climas, dietas e patógenos.

São exemplos de variantes que conferiram vantagens a alguns grupos populacionais: o traço falsêmico (maior resistência à malária), a persistência da produção de lactase (alternativa alimentar de captação de cálcio e vitamina D) e a tolerância às altitudes.

Tipos de mutações

Os principais tipos de mutações são:

• SNPs: polimorfismos de nucleotídeo único (mutações pontuais), variações genéticas de único nucleotídeo (A, T, C, G).
• InDels: inserção/deleção de pares de bases em extensão inferior a um exon (habitualmente, considera-se < 50 pb).
• CNVs: variações no número de cópias de partes/conjuntos de genes ou do genoma inteiro. Entre quaisquer pessoas, existem mais de 1.000 seguimentos >500 pb diferentes em número de cópias, que podem abranger mais de 1 milhão de pares de bases.

Herança genética

Comparando o genoma de pais e filhos, um estudo nórdico relatou a ocorrência média de 4.933 mutações de novo de uma geração para a outra, sendo 64 em posições que alteram o produto codificado, ou seja, potencialmente nocivas. Destas, 55 ocorreram na fita de origem paterna, enquanto 14 na de origem materna. Estudos como esse nos permitiram concluir que:

1. A idade paterna favorece o surgimento de mutações de ponto nos espermatozoides devido à espermatogênese ser um processo contínuo, com muita replicação do DNA. A taxa mutacional dos gametas é estimada em 25 mutações aos 20 anos e 65 aos 40 anos.
2. A idade materna favorece a ocorrência de alterações cromossômicas por divisões celulares cromossomicamente assimétricas. A ovogênese se dá, predominantemente, no período pré-natal, com pouca replicação do DNA.

Em outras palavras: o tempo reprodutivo corre para ambos os sexos.

Embora o DNA das células do organismo seja semelhante, há diferença entre os genes sendo transcritos em cada tecido e estágio do desenvolvimento. A atividade de um gene pode ser influenciada pelo produto de outros genes e pelo ambiente.

Temos mecanismos muito eficientes de verificação e reparo do DNA. Ainda assim, acontecem mutações. Apenas a minoria das mutações está relacionada a doenças. Essa relação é estabelecida correlacionando variantes genômicas com dados clínicos e populacionais.

Referências bibliográficas

1. FIRTH, Helen V.; HURST, Jane A. Oxford Desk Reference: Clinical Genetics and Genomics. Oxford University Press, 2017.

2. GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introduction to Genetic Analysis. 11th. 2015.

3. “Dogma central (DNA a RNA a proteína)”. Khan Academy, acessado em julho 2020, .