Mutações Pontuais e Variantes Missense

Uma mutação pontual é uma alteração que afeta um único nucleotídeo, na maioria das vezes a substituição de uma base por outra. Quando tal substituição ocorre numa região codificante de proteína, pode deixar o aminoácido inalterado (sinónimo), alterá-lo (missense) ou criar um codão de paragem (nonsense); a variante missense, que troca um aminoácido por outro, está entre as classes de alteração relacionadas com doenças mais comuns e mais desafiadoras em termos de interpretação.

Definition

Uma mutação pontual é uma alteração de um único nucleotídeo na sequência de DNA; uma variante missense é uma mutação pontual numa região codificante que altera um codão para um codão que especifica um aminoácido diferente, alterando o produto proteico.

Scope

Este tópico aborda as substituições de base única na sequência codificante e como as suas consequências são classificadas ao nível da proteína: resultados sinónimos, missense e nonsense, com ênfase na variante missense. Aborda como o impacto funcional das alterações missense é previsto e como as variantes são classificadas quanto à sua significância clínica, tratando-as como conceitos de referência e não como conselhos de gestão. Os mecanismos nonsense e de mudança de fase (frameshift) são detalhados num tópico relacionado.

Key concepts

• Substituição de nucleotídeo único
• Transição versus transversão
• Alteração sinónima (silenciosa)
• Alteração missense (não sinónima)
• Substituição conservadora versus não conservadora
• Previsão de patogenicidade in silico (por exemplo, SIFT)
• Classificação de variantes (ACMG/AMP)
• Conservação evolutiva como evidência

Mechanisms

As mutações pontuais surgem mais frequentemente como substituições de bases durante a replicação do DNA ou de danos não reparados; as substituições são denominadas transições (purina-para-purina ou pirimidina-para-pirimidina) ou transversões (purina-para-pirimidina ou vice-versa). Na sequência codificante, a consequência depende da redundância do código genético: uma alteração sinónima deixa o aminoácido inalterado, uma alteração missense substitui um aminoácido diferente e uma alteração nonsense introduz uma paragem prematura. O impacto funcional de uma substituição missense depende de propriedades como a similaridade química dos aminoácidos trocados e a conservação evolutiva da posição afetada; ferramentas computacionais como o SIFT utilizam a homologia de sequência e a conservação para prever se uma substituição é tolerada ou deletéria (Kumar et al., 2009; Chun & Fay, 2009).

Clinical relevance

As variantes missense representam uma grande parte das variantes de significado incerto encontradas no sequenciamento clínico, porque prever se uma alteração de aminoácido perturba a função proteica é difícil. A interpretação baseia-se em múltiplas linhas de evidência — frequência populacional, conservação, previsão in silico, dados funcionais e segregação — combinadas sob a estrutura ACMG/AMP. Este tópico descreve como tais variantes são caracterizadas e nomeadas (HGVS) e não constitui uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Epidemiology

As substituições de nucleotídeo único são a classe mais numerosa de diferença de sequência entre genomas humanos, e uma fração substancial das substituições codificantes transportadas por qualquer indivíduo são previstas como funcionalmente deletérias (Chun & Fay, 2009).

Evidence & guidelines

O consenso ACMG/AMP (Richards et al., 2015) especifica como as previsões computacionais, a conservação, a frequência e a evidência funcional são ponderadas ao classificar variantes missense e outras, enquanto a nomenclatura HGVS (den Dunnen et al., 2016) padroniza como uma substituição é escrita.

Debates

Quanto peso devem ter as previsões in silico?

Os preditores computacionais de patogenicidade para variantes missense são úteis, mas imperfeitos e parcialmente correlacionados entre si; os quadros de consenso tratam-nos como evidência de suporte, não decisiva, e alertam contra a dependência excessiva.

Seminal works

• kumar-2009
• richards-2015

Frequently asked questions

Toda variante missense causa doença?

Não. Muitas substituições de aminoácidos são toleradas e benignas. A significância clínica é avaliada caso a caso usando a frequência populacional, conservação, previsão computacional, estudos funcionais e dados de hereditariedade, em vez de apenas o status missense.

Qual a diferença entre uma alteração sinónima e uma alteração missense?

Uma substituição sinónima (silenciosa) altera o codão, mas ainda especifica o mesmo aminoácido, de modo que a sequência proteica permanece inalterada; uma substituição missense altera o codão para que um aminoácido diferente seja incorporado.