CANCRO

Cancro, nome comum da neoplasia maligna, é uma doença caracterizada por uma população de células que cresce e se dividem sem respeitar os limites normais, invadem e destroem tecidos adjacentes, e podem-se espalhar para lugares distantes no corpo, através de um processo designado metástase. Estas propriedades malignas do cancro diferenciam-no dos tumores benignos, que têm um crescimento limitado e não invadem tecidos adjacentes (embora alguns tumores benignos sejam capazes de se tornarem malignos). Quase todos os cancros são causados por anomalias no material genético. Estas anomalias podem ser resultado dos efeitos de carcinógenos, como o tabagismo, a radiação, as substâncias químicas ou os agentes infecciosos. Outros tipos de anormalidades genéticas podem ser adquiridas através de erros na replicação do DNA, ou são herdadas.

Cancro como doença genética

O cancro é fundamentalmente uma doença genética. Em células normais, o crescimento celular é controlado por diversos factores, ou hormonas, libertadas por células adjacentes ou distantes. Deste modo um tecido consegue crescer ou atrofiar em resposta a demandas aumentadas ou diminuídas da sua função. A progressão do cancro não é mais que a inactivação de determinados genes e a hiper-expressão de outros, dando origem a células largamente independentes da regulação local e central do organismo, que se dividem sem inibição. Outras mutações noutros genes poderão então dar às células neoplásicas novas capacidades invasivas, já que todas as células do organismo possuem o genoma completo e portanto a capacidade de produzir qualquer proteína, desde que os genes correspondentes sejam activados (neste caso por mutação). Assim, uma célula da cartilagem neoplásica pode sofrer mutação que lhe permite formar proteínas que provocam a formação de novos vasos sanguíneos, apesar de este gene nunca ser expressado na célula normal.




Genes tipicamente mutados do cancro

Qualquer tumor é constituído pela progénie de uma única célula que acumulou mutações em genes suficientes para evadir os mecanismos antitumorais e para ganhar autonomia na replicação. Existem basicamente quatro classes de genes importantes na patogenia do cancro:
- Oncogenes: são genes que normalmente estão envolvidos na proliferação celular (quando são normais são proto-oncogenes). Se sofrerem mutações que aumentam a sua actividade transformam-se em oncogenes, e aumenta a proliferação celular. Assim, por exemplo, um receptor activado por uma hormona de crescimento é um proto-oncogene, mas se o gene desse receptor for mutado de modo a que o receptor passe a estar activado mesmo sem hormona ligada, é um oncogene e há proliferação independente da hormona. Normalmente basta uma destas mutações numa das duas cópias de cada gene em cada célula para ser eficaz -mecanismo dominante. Exemplos de oncogenes: MYC; RET; RAS.

- Genes supressores tumorais: são genes que suprimem a proliferação caso detectem anormalidades celulares. São necessárias duas mutações que os inactivam, uma em cada cópia do gene, já que um gene é capaz de funcionar mesmo se o outro for inactivado - mecanismo recessivo. Exemplos: RB; NF1; APC.

- Genes que regulam a apoptose: genes que promovem a apoptose podem sofrer mutações (em ambos os alelos) inactivantes; enquanto genes que inibem a apoptose podem sofrer mutações que os tornam hiperactivos. Exemplos: BCL2; BAX.

- Genes da reparação do DNA: se estes genes estiverem inactivados, a taxa de mutações passa a ser muito maior, e portanto a probabilidade de haver mutações em outros genes das classes discutidas acima é maior – instabilidade genética.

Fontes: http://pt.wikipedia.org/wiki/Cancro_(tumor) ; http://www.cientic.com/tema_mutacoes.html

MUTAÇÕES
Uma mutação é uma modificação do material genético, uma alteração genotípica e transmissível. As mutações constituem o principal factor responsável pelas modificações que ocorrem na espécie. Podem ser classificadas em mutações génicas (alterações na estrutura do gene) e mutações cromossómicas (relacionam-se com o número ou a estrutura dos cromossomas).

Mutações Génicas
As mutações génicas podem ser classificadas em :
- Substituição: troca de um nucleótido por outro. São classificadas em dois tipos: transições e transversões.

- Delecção: há a perda de bases.

- Insersão: colocação de um novo par de bases, seja A-T ou G-C, entre dois outros pares preexistentes, ou apenas de um nucleótido no caso do RNA.

Consequências das mutações génicas

Mutações Cromossómicas
As mutações cromossómicas podem ser classificadas em:
- Numéricas: as mutações cromossómicas numéricas envolvem modificações no número cromossómico da espécie. São subdivididas em euploidias (consistem na variação numérica do conjunto básico de cromossomas e compreendem a haploidia e a poliploidia) e aneuploidias (consistem na variação numérica não de grupos inteiros de cromossomas, mas de somente parte do grupo e pode ser dividida em monossomia - perda de um único cromossoma = 2n - 1. Exemplo: síndrome de Turner; polisomia - acréscimo de 1, 2 ou mais cromossomas no genoma = 2n + 1 (...). Exemplo: síndrome de Down, síndrome de Klinefelter, síndrome de Edwards, Síndrome de Patau, Síndrome do triplo X, síndrome do tetra X e nulissomia - perda de um par de cromossomas homólogos = 2n-2).

- Estruturais: as mutações estruturais ocorrem quando fragmentos provenientes de fracturas cromossómicas durante a prófase I da meiose se perdem ou se juntam erradamente. Podem ser classificadas em: deleção (perda de uma parte do cromossoma); inversão (duas fracturas cromossómicas seguidas da reconstituição com o pedaço invertido entre as mesmas); translocação (transferência de parte de um cromossoma para um cromossoma não homólogo) e duplicação (presença de uma parte em duplicata no cromossoma, de maneira que a mesma sequência de genes repete-se duas vezes).

Conceitos Mutagênicos
- Mutação Reversa: após ter ocorrido uma mutação, o gene pode mutar novamente, produzindo as cópias normais.
- Muton: o muton é a maior porção do DNA que, ao ser alterado, provoca mutação. É representado por uma base nitrogenada e constitui a unidade de mutação.
- Mutação dominante e recessiva: existem mutações dominantes, embora quase todas sejam deletérias e recessivas. Nas populações naturais, ao longo das gerações, são seleccionados aqueles genes nocivos. Quanto mais dominante for um gene, mais eficiente será em cobrir os efeitos deletérios de suas mutações alelas.
- Mutações somáticas e germinativas: as mutações podem ocorrer tanto nas células somáticas, quanto nas germinativas. As mutações que ocorrem nas células somáticas podem produzir alterações que não são transmitidas à sua descendência. Somente as mutações que atingem as células germinativas podem ser transmitidas aos descendentes e são importantes para a variabilidade genética e a evolução dos organismos.

Factores Mutagénicos
As mutações são espontâneas, ocorrem naturalmente e as suas causas são desconhecidas. Contudo, os geneticistas desenvolvem e conhecem vários factores mutagénicos capazes de provocar mutações. Entre os principais indutores de mutações aparecem os agentes químicos e as radiações.

Fontes: http://www.aultimaarcadenoe.com/biologia5e.htm ;

- http://www.cientic.com/tema_mutacoes.html

VÍDEOS SOBRE MUTAÇÕES

COISAS BIZARRAS - MUTAÇÕES (CURIOSIDADES)

REGULAÇÃO GÉNICA
Em cada célula, apenas uma parte do genoma esta a ser expresso, determinando as suas características. Esse conjunto de genes que se expressa varia consoante o tipo de célula, sendo esta a principal causa da diferenciação celular. Este fenómeno é o resultado da regulação da expressão dos genes.
Nos organismos mais simples, como os procariontes, a regulação génica condiciona a eficiência energética e o consumo de recursos disponíveis, permitindo que estes organismos ajustem o seu metabolismo às modificações que ocorrem no meio, algo fundamental para a sua sobrevivência.

Em 1961, François Jacob e Jacques Monod propuseram o Modelo do Operão como principal mecanismo de controlo da expressão dos genes em bactérias.
Operão: unidade funcional constituída pelos seguintes elementos:
Genes estruturais: conjunto de genes que codificam proteínas com funções relacionadas, como, por exemplo, as várias enzimas de uma determinada via metabólica.
Promotor: sequência específica de nucleótidos do DNA à qual se liga a RNA polimerase e onde tem início a transcrição.
Operador: sequência de DNA que controla o acesso da RNA polimerase ao promotor e que permite activar ou desactivar a transcrição de todos os genes estruturais.
Gene Regulador: encontra-se a uma determinada distância do operão, tem o seu próprio promotor e codifica o repressor.
Repressor: proteína alostérica com duas formas, uma activa e uma inactiva. É específico, reconhece e liga-se apenas ao operador de um determinado operão.
A transcrição dos genes estruturais do operão origina uma longa molécula de RNAm. Este RNAm tem sinais de iniciação e de paragem que permitem individualizar as diferentes proteínas.

Metabolismo da lactose
Se no meio existir glicose, a bactéria utiliza este monossacarideo como fonte de energia. Se a concentração da glicose no meio for muito reduzida ou mesmo nula a E.coli pode utilizar a lactose como fonte de energia alternativa. A lactose é um dissacarídeo formado por glicose e galactose. Para que a E.coli possa utilizar a lactose como fonte de energia, é necessário que a bactéria sintetize três enzimas: a -galactosidase; a galactose permease e a galactose transacetilase.

Operão lac

Na ausência de lactose: Quando não existe lactose no meio, um repressor está ligado ao operedor, bloqueando a transcrição dos genes estruturais. Esta proteína repressora é codificada por um gene que se situa fora do operão e é designado gene repressor ou gene regulador, constantemente transcrito e traduzido. Assim, a bactéria produz continuamente pequenas quantidades de proteína repressora.

Na presença de lactose: Quando existe lactose no meio, esta molécula liga-se ao repressor, altera a sua conformação de tal forma que este se torna inactivo, desligando-se do operador. Assim, o operador fica livre, permitindo que os genes estruturais sejam transcritos e, posteriormente, traduzidos, formando-se as enzimas necessárias ao metabolismo da lactose.

Operão trp
O operão do triptofano (operão trp) é formado por cinco genes estruturais que codificam as enzimas necessárias á síntese do aminoácido triptofano, associados a um promotor e um operador.
Tal como na operão lac, na operão trp também pode ocorrer na ausência ou na presença de triptofano.

Na ausência de triptofano: Quando a concentração intracelular de triptofano está baixa, as enzimas necessárias á sua síntese são produzidas por transcrição dos genes estruturais, conduzindo a um aumento da concentração do aminoácido. A molécula repressora codificada por um gene mais distante mas, neste caso, é produzida sob a forma inactiva, não se podendo ligar ao operador e bloquear o operão.

Na presença de triptofano: Quando a concentração de triptofano atinge níveis elevados, algumas moléculas do aminoácido ligam-se ao repressor, alterando a sua conformação e tornando-o activo (o triptofano é um co-represssor). O repressor liga-se ao operador, bloqueando a transcrição dos genes estruturais do operão.

Regulão

Nos casos dos operões lac e trp cada um é controlado por um regulador diferente. Existem casos em que um grupo de operões é controlado por único tipo de regulador. Este grupo de operões toma a designação de regulão. Por exemplo, operões com intervenção no catabolismo de glícidos são controlados em simultâneo pelo mesmo gene regulador, tornando mais eficaz e rápida a conservação de glícidos em glicose.

Fonte: http://www.cientic.com/heredit3_pp33.html

Videos sobre regulação génica