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Biologia AP
Curso: Biologia AP > Unidade 4
Lição 6: Mutações- Uma introdução às mutações genéticas
- Agentes mutagênicos e agentes cancerígenos
- Os efeitos das mutações
- O impacto das mutações na tradução de aminoácidos
- Mutação como uma fonte de variação
- Aneuploidia e rearranjos cromossômicos
- Variação genética em procariontes
- Evolução dos vírus
- Mutações
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Agentes mutagênicos e agentes cancerígenos
Versão original criada por Ross Firestone.
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Transcrição de vídeo
[RKA20C] Alô, alô, moçada!
Tudo bem com vocês? Hoje, vamos conversar sobre agentes
mutagênicos e cancerígenos, e como eles podem
causar danos ao DNA. Primeiro, vamos revisar o dogma
central da biologia molecular e como a informação genética
de uma célula é armazenada
na forma de DNA, que é, então, transcrito
para formar RNA, e então traduzido para gerar a proteína. Os nucleotídeos do DNA são transcritos
às suas formas complementares, o RNA mensageiro,
que é lido como códons, ou grupos de três, para codificar
aminoácidos específicos em uma proteína. Agora, se você mudar um
dos nucleotídeos do DNA, como, por exemplo,
transformar essa base timina em uma base adenina, isso afetará as sequências
de RNA mensageiro e a proteína que se segue. Então, dizemos que as mutações
são erros no DNA de uma célula que acabam levando à produção
anormal de proteínas. O que é um agente mutagênico? Bem, "mutagênico" é qualquer
substância química ou evento físico que pode causar
mutações genéticas. Substâncias químicas,
como certos venenos, podem ser mutagênicos. Eventos físicos,
como luz ultravioleta, ou diferentes tipos de radiação, também podem ser mutagênicas. Classificamos os mutagênicos
em duas categorias diferentes. O mutagênico pode ser classificado
como endógeno se vier de dentro do corpo dessa pessoa e for algum mutagênico que
já é encontrado no organismo. Um agente mutagênico exógeno é aquele que vem de fora
do organismo afetado, vem do ambiente externo. Alguns exemplos de mutagênicos
endógenos mais significativos são os que chamamos de
espécies reativas de oxigênio, ou ROS. Os ROS, ou espécies reativas de oxigênio, são metabólitos de ocorrência natural
no corpo humano que são produzidos por mitocôndrias durante a fosforilação oxidativa. Então, se a gente imaginar aqui
que esta pessoa está prestes a comer uma grande refeição, você pode esperar que, durante
o metabolismo dessa refeição, suas mitocôndrias produzirão
um monte de espécie reativa de oxigênio, como um O²-,
que chamamos de superóxido, uma molécula de oxigênio
com um elétron extra, ou algum peróxido de hidrogênio, que é outra espécie reativa de oxigênio
que o seu corpo pode produzir. As espécies reativas de oxigênio, como você deve imaginar
pelo seu nome, contêm oxigênio. Como estes dois exemplos aqui. Mas também são altamente reativas
com diferentes componentes celulares, incluindo o DNA. E, ao reagirem com o DNA, elas podem causar danos significativos
ao código genético de uma célula. Um exemplo desse tipo de dano é a quebra de fita dupla. O oxigênio reativo realmente pode
quebrar uma dupla hélice de DNA em dois pedaços menores. E você pode ver por que
esse tipo de reação poderia causar uma mutação, uma vez que, de forma
bastante significativa, isso muda a estrutura
do DNA da célula. O próximo tipo de dano ao DNA que uma espécie reativa
de oxigênio pode causar é a modificação de base, que é quando as bases de ácidos nucleicos
são alteradas ou trocadas, e isso pode causar mutações pontuais ou até, talvez, outros tipos de mutação. Agora, você deve
estar se perguntando por que uma célula produz
algo que pode danificá-la? Acontece que a espécie
reativa de oxigênio tem alguns efeitos benéficos na célula. E as células têm algumas maneiras
para certificar-se de que essa espécie reativa de oxigênio
não cause dano. Mas, às vezes, os níveis de espécies
reativas de oxigênio estão tão altos que as células não conseguem mais
lidar com eles e nem controlá-los. Chamamos isso de estresse oxidativo. "Antioxidante" é algo que você
deve ter ouvido falar na TV ou que seu médico
já pode ter falado. E você sabe que isso
é bom para a saúde. Acontece que parte
da ação dos antioxidantes é garantir que as espécies
reativas de oxigênio não danifiquem seu DNA. Agora vamos ver alguns exemplos
de mutagênicos exógenos. Há diferentes tipos deles, mas, na verdade, hoje a gente
vai conversar só sobre dois. Os agentes intercalantes
são um exemplo, e um deles é chamado
de brometo de etídio, que você pode estar familiarizado
se já fez algum experimento de reação em cadeia da polimerase antes. O brometo de etídio vai intercalar em
uma dupla hélice de DNA e, quando isso ocorre, pode deformar a estrutura do DNA
e causar sérios danos. Análogos de base,
como a 5-bromuracil, que também chamamos de 5-BU, fingem ser uma certa base, mas, então,
agem de maneira diferente do que aquela base normalmente faria. No caso, a 5-BU é um análogo do uracil,
e se parece muito com ele. Mas, uma vez que é incorporada em DNA, ela pode mudar entre
duas formas diferentes. Agora, se você estiver familiarizado
com a química orgânica, já deve estar imaginando
que 5-BU pode converter entre sua forma ceto e enol por meio de uma reação
chamada de tautomerização. No geral, essa base análoga
pode ser capaz de induzir mutações em uma fita de DNA. Agora, a última coisa sobre a qual
vamos conversar hoje é algo poder ser cancerígeno. Os carcinógenos podem ser mutagênicos,
mas nem todos eles o são. Em geral, você pode dizer
que um cancerígeno é algo que pode levar ao câncer, que, você se lembra, é quando
as células de um organismo se dividem incontrolavelmente e podem formar grandes massas
de células chamadas de tumores. Agora, algo que é carcinogênico
vai trabalhar de forma a fazer com que mutações no seu DNA
possam levar ao câncer. Às vezes, também pode provocar
o crescimento celular desordenado sem alterar o DNA. Alguns exemplos de agentes
cancerígenos são: o tabaco, vendido em cigarros, amianto, que costumava ser usado
como isolamento doméstico, e até mesmo radiação ultravioleta. Bons estudos e até a próxima!