Definição de mutação sem sentido
Quando você pensa em um mutante, você pode pensar em filmes de ficção científica onde criaturas mutantes se tornam poderosas e malignas e então tentam destruir o mundo. Mas o que são mutações, realmente? Mutações são mudanças na sequência de DNA de uma célula e existem vários tipos diferentes.
Uma mutação sem sentido é uma mutação pontual que introduz um códon de parada prematuro na parte do gene que codifica uma proteína. Um códon de parada é como um ponto final no final de uma frase. Ele instrui o ribossomo a parar de produzir a proteína. Portanto, se uma mutação levar a um códon de parada precoce, apenas parte da proteína será produzida. Proteínas incompletas que resultam de mutações sem sentido geralmente são não funcionais ou defeituosas. Agora vamos aprender mais sobre como funcionam as mutações sem sentido e suas consequências.
Revisão do código genético
A sequência de DNA da região codificadora de um gene é transcrita em uma molécula de RNA mensageiro, cuja sequência, por sua vez, é lida e decodificada pelo ribossomo e transfere RNAs durante a tradução.
A sequência de um RNA mensageiro é lida em grupos de três nucleotídeos chamados códons . Cada combinação possível dos três nucleotídeos do RNA (A, G, C e U) codifica um aminoácido, início da tradução ou parada da tradução. O que você está vendo na tela é uma tabela que mostra o que cada códon significa para o ribossomo e os RNAs de transferência.
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Mutações pontuais
Mutações pontuais são mudanças em um par de bases da sequência de DNA de uma célula. Por exemplo, se um A no código de DNA for alterado para um C, isso é uma mutação pontual. Mutações pontuais na região codificadora de um gene podem ter efeitos diferentes, dependendo das alterações resultantes nos códons no RNA mensageiro.
Existem alguns tipos principais de mutações pontuais: mutações missense, mutações nonsense, mutações silenciosas e mutações readthrough.
Aqui, vamos nos concentrar em mutações sem sentido, que são mutações que introduzem um códon de parada prematuro na sequência de codificação de um gene.
Exemplo de uma mutação sem sentido
Este diagrama mostra um exemplo de uma mutação sem sentido.
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Em ‘Sem mutação’, você pode ver que a sequência normal de DNA neste locus é TTC, que é transcrita para a sequência AAG no RNA mensageiro. O AAG normalmente codifica o aminoácido lisina no nível da proteína.
Agora vamos imaginar que a célula sofre alguma radiação ou outro dano ao DNA e ocorre uma mutação pontual que muda o TTC para ATC. Esta é uma mutação sem sentido, e aqui está o porquê: agora, a sequência de DNA será transcrita para UAG no RNA mensageiro. UAG é um códon de parada, que diz ao ribossomo para parar de traduzir e deixar a proteína ir para o mundo da célula para começar a fazer seu trabalho.
Consequências de mutações sem sentido
Portanto, em vez de obter um aminoácido lisina e depois o restante dos aminoácidos restantes na sequência, essa proteína ficará inacabada. Uma versão reduzida e truncada da proteína será produzida e lançada para fazer seu trabalho na célula.
Mas essa proteína truncada é realmente capaz de fazer seu trabalho? Provavelmente não. Depende de quão perto a mutação sem sentido ocorreu do final real da sequência de RNA mensageiro. Talvez a proteína estivesse quase pronta de qualquer maneira, então ela poderia reter a maior parte de sua funcionalidade.
No entanto, muitas vezes, as mutações sem sentido produzem proteínas não funcionais. Como são feitos apenas parcialmente, eles não se dobram corretamente e não podem desempenhar suas funções em uma célula.
Existem muitos exemplos de mutações sem sentido que levam a doenças humanas. Aqui está um: se ocorrer uma mutação sem sentido no gene que codifica a proteína CFTR, ela pode levar à fibrose cística. Existem muitas mutações conhecidas que produzem uma proteína CFTR não funcional e fibrose cística, e mutações sem sentido são um tipo.
Resumo da lição
Nesta lição, recapitulamos rapidamente o dogma central da biologia molecular, que afirma que a informação da sequência genética flui do DNA para o RNA e para a proteína em uma célula. Então, aprendemos que uma mutação sem sentido é um tipo de mutação pontual que introduz um códon de parada prematuro na região codificadora de um gene e que os códons de parada instruem o ribossomo a parar de fazer a proteína, enquanto também aprendem que um códon é um grupo de três nucleotídeos. Também aprendemos sobre as diferentes mutações pontuais, que são alterações em um par de bases de nucleotídeo da sequência de DNA de uma célula: mutações sem sentido, mutações sem sentido, mutações silenciosas e mutações de leitura. No entanto, focamos mais nossa atenção em aprender sobre mutações sem sentido, tipo particular de mutação pontual que pode levar a proteínas encurtadas e truncadas que muitas vezes não são funcionais porque não podem se dobrar corretamente.