Mutações em bactérias

Manifestações fenotípicas das mutações

As alterações mutacionais no genoma bacteriano refletem-se em suas propriedades externas e em suas atividades vitais. As principais consequências fenotípicas incluem:

• Alteração da forma e da estrutura celular (morfologia).
• Auxotrofia — surgimento da necessidade de fatores de crescimento adicionais (por exemplo, vitaminas ou aminoácidos) que antes eram suficientes para a célula.
• Surgimento de resistência à ação de medicamentos antibacterianos.
• Alteração da resposta às condições de temperatura.
• Atenuação — enfraquecimento das propriedades patogênicas (virulência) da bactéria.

Classificação das mutações

Dependendo da escala de dano ao DNA, as mutações são divididas em dois grandes grupos:

1. Mutações pontuais — afetam apenas um par de nucleotídeos.
2. Mutações extensas (aberrações) — abrangem trechos significativos do cromosoma. Entre elas, destacam-se:
3. Deleção (perda de um fragmento de nucleotídeos);
4. Duplicação (duplicação de um segmento);
5. Translocação (movimentação de um fragmento cromossômico para outro local);
6. Inversão (rotação de um trecho de DNA em 180 graus).

Quanto à origem, as mutações podem ser espontâneas (ocorrem de forma espontânea devido a erros de replicação ou atividade de elementos móveis) e induzidas (causadas por mutágenos).

Tipos de mutágenos e seus mecanismos de ação

Os fatores mutagênicos são divididos em três grupos: físicos, químicos e biológicos.

Mutágenos físicos (raios UV, radiação gama). A radiação ultravioleta atua sobre as bases pirimidínicas, levando à formação de dímeros de timina — ligações covalentes cruzadas entre resíduos adjacentes de timina. Isso rompe a estrutura da cadeia e bloqueia a replicação normal.

Mutágenos químicos agem por diferentes vias:

• Análogos de bases nitrogenadas (5-bromouracila) incorporam-se ao DNA, alteram sua estrutura e provocam transição — substituição de uma purina por purina ou de uma pirimidina por pirimidina.
• Agentes desaminantes (ácido nitroso) removem o grupo amino das bases. Por exemplo, a adenina transforma-se em hipoxantina, que se emparelha com a citosina, o que também leva à transição.
• Agentes intercalantes (acridina) intercalam-se entre as bases, estirando a cadeia. Durante a replicação, isso causa mudança na matriz de leitura, tornando impossível a leitura correta de toda a informação genética subsequente.

Mutágenos biológicos são representados por elementos genéticos móveis, como os transposons.

Mutações diretas e reversões

Uma mutação que leva à perda de uma determinada função pela bactéria é chamada de direta. No entanto, as bactérias são capazes de recuperar propriedades perdidas — esse processo é denominado reversão.

As reversões são de dois tipos:

• Verdadeira (direta) — o genótipo original é totalmente restaurado, e com ele o fenótipo.
• Supressora — a mutação primária no genótipo permanece, mas o fenótipo é restaurado graças a uma mutação adicional (pode ocorrer no mesmo gene, em outros genes ou afetar o tRNA).

Resumo: perguntas e respostas sobre o tema

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• O mecanismo de deslocamento tautomérico de elétrons em erros de replicação
• O papel dos transposons na mutagênese biológica
• As consequências da mudança na matriz de leitura para a síntese proteica
• O comportamento da xantina durante a desaminação da guanina

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