Mutação: a origem da variação genética

Você já deve ter escutado alguma vez algo sobre mutação genética, mas você sabe realmente o que significa? E sobre as variantes genéticas, você sabe se há diferença entre esses termos?

Desde a finalização do Projeto Genoma Humano e o início da era genômica muito começou a se falar de variantes genéticas mas pouca gente sabe ou entende o que é.

Pode-se dizer que uma das descobertas mais significativas da genética moderna, após a descoberta do código genético (que demonstrou as sequências de todos os genes que compõem o genoma humano) foi o papel das variantes genéticas ou mutações na evolução, no desenvolvimento, na manutenção da saúde e no estabelecimento de doenças.

Centenas de estudos vêm sendo realizados em todo o mundo a fim de descobrir a variação genética que está associada aos mais diversos tipos de doenças, e também, quais estão associadas a saúde ou resistência a determinadas doenças e até mesmo infecções.

Contudo, antes de estudar sobre as consequências das mutações, nos próximos tópicos vamos explicar o que são mutações – ou variantes – e como são identificadas.

O que são mutações?

Tanto no armazenamento, quanto na cópia da informação genética, ocorrem acidentes e erros aleatórios, alterando a sequência nucleotídica – isto é, criando mutações. Portanto, mutações são mudanças na sequência dos nucleotídeos ou no arranjo do DNA de um organismo.

Nota: Em muitos locais, o termo ‘mutação’ é usado em referência a uma alteração genética que causa doença, possuindo portanto uma conotação negativa. Contudo, uma mutação não necessariamente causa alguma doença ou é patogênica, podendo ser neutra ou, até mesmo, benigna. As diretrizes para interpretação de alterações de sequências de DNA (ver Richards 2015, Genet.Med. 17:405-424) atuais recomendam o uso de termos neutros como ‘alteração’, ‘mudança’ ou ‘variante’  para evitar essa confusão. Dessa forma, nesse texto, vamos utilizar os termos ‘variante’ e ‘mutação’ significando uma alteração na sequência do DNA independente da consequência dessa alteração.

Cerca de 99,5% do DNA de uma pessoa é semelhante ao DNA de qualquer outra pessoa mesmo que não seja da mesma família. E é o aproximadamente 0,5% que faz toda a diferença, sendo responsável pela variabilidade genética. Essas alterações incluem mudanças em um único nucleotídeo, alterações em um ou mais genes, e até  mudanças no número ou estrutura dos cromossomos. As mutações são fontes extremamente importantes de variabilidade genética nas populações, pois fornecem novas informações genéticas.

Entenda melhor o que é o DNA em: Genética: o que é o DNA, o genoma e o que são genes?

Se o DNA de um organismo se mantivesse sempre estável e fosse transmitido aos descendentes sempre de forma íntegra, não existiria evolução, pois nunca haveria a formação de algo novo. Por isso, a variação genética garante que cada indivíduo possua um genoma único.

A variação genética nas seqüências de DNA têm pouco ou nenhum efeito na aparência externa, enquanto outras diferenças são diretamente responsáveis por causar doenças.

Ainda, há variantes responsáveis pela variabilidade geneticamente determinada na anatomia, na fisiologia, nas intolerâncias alimentares, na suscetibilidade à infecção, na predisposição ao câncer, nas respostas terapêuticas ou nas reações adversas a medicamentos, e talvez até mesmo a variabilidade em vários traços de personalidade, aptidão atlética e talento artístico.

Variação genética e a identificação de uma mutação

Para se reconhecer uma mutação deve-se comparar a variação genética observada com um padrão considerado normal. O genoma referência, considerado padrão, é o arranjo ou as sequências em qualquer posição no genoma mais comuns observadas na população.

Uma série de colaborações internacionais estuda, compartilha e atualiza dados sobre a natureza e a freqüência das variações no DNA em diferentes populações no contexto da seqüência de referência do genoma humano, e disponibiliza os dados através de bancos de dados públicos, que servem como recursos essenciais para cientistas, médicos e outros profissionais da saúde.

Existem várias versões do genoma humano de referência. À medida que mais genoma de indivíduos ao redor do mundo são sequenciados, mais variações são detectadas, e este genoma de referência está sujeito a constantes mudanças e atualizações.

Estão disponíveis vários bancos de dados públicos que fornecem as alterações genéticas encontradas em diferentes populações como, por exemplo, o genomAD e o ExAC. Em relação à população brasileira, que é altamente miscigenada, recentemente foi disponibilizado o banco AbraOM (Arquivo Brasileiro Online de Mutações).

Saiba mais sobre bancos de dados em: Principais bancos de dados genéticos

Dessa forma, através de técnicas de biologia molecular, como o sequenciamento Sanger ou o Sequenciamento de Nova Geração – NGS, é possível comparar o DNA analisado com o genoma referência e identificar as alterações.