Mutacin: Cambio gentico no eficientemente reparado y habitualmente con manifestacin fenotpica

Gnicas: a nivel del DNA

Cromosmicas: estructurales (clastognesis)numricas (aneunognesis)

Somticas: afectan slo a un individuoGerminales: se transmiten a la descendencia

EspontneasInducidas

MUTACIONES GNICAS

MUTACIONES ESPONTNEASBACTERIAS: 10-8 a 10-10/ nucletidoEUCARIONTES: 10-7 a 10-9/ nucletido

MUTACIONES PUNTUALES1.- Sustitucin de BasesTransicones:Purina a Purina: AT a GC, GC a ATPirimidina a Pirimidina: GC a TA, TA a CG

Transversiones:Purina a Pirimidina: AT a GC, AT a TA, TA a GC, TA a ATPirimidina a Purina: GC a TA, CG a AT, GC a CG, CG a GC

Mecanismo: Errores durante la replicacin por apareamiento ilegtimo de bases debido a las formas tautomricas de stas (ceto - enol). Normalmente estn en su forma ceto.Tambin se producen errores de apareamiento, debido a lesiones de las bases como: deaminaciones, depurinaciones y dao oxidativo.

Generacin de una transicin GA a AT por forma enol de guanina

Depurinacin:

Ruptura del enlace glicocdico entre la base y la desoxirribosa. Se pierde G o A.

Clula de mamfero pierde 10.000 purinas cada 20 h a 37C.

En general los sitios apurnicos sonreparados, pero si permanecen se producen mutaciones durante la replicacin.

Deaminacin

Prdida de grupo amino enuna Citosina genera Uracilo,el que durante la replicacinva a ser apareado conAdenina, generando unatransicin GC a AT.

Ocurre ms frecuentementeen sitios donde hay 5-metilcitocina

Dao Oxidativo

Producido por: radicales superxido (O2.),

perxido de hidrgeno (H2O2) y radicales hidroxilos (OH).

8oxoGuanosina mal aparea con Adenina resultando una transvercin G a T

2.- Adicin o delecin de pares de nucletidos (indel)

Mecanismo: Errores de replicacin o problemas de recombinacin

Mutaciones Inducidas por agentes mutagnicos

1.- Incorporacin de Anlogos de Bases

5-bromouracilo, anlogo de timina.

su forma ionizada aparea con G

2-aminopurina, anlogo de adenina.

Su forma protonada puede aparear con C

2.- Modificacin de bases

a) Alquilaciones

b) Intercalaciones

c) Formacin de aductos

d) Formacin de dmeros de pirimidina

Rotura de

doble hebra

Alquilacin

Dimerizacin

de

pirimidinas

Sitio

apurnico

Hidratacin

Aducto

Rotura de

hebra simple

Enlaces cruzados

entre hebras

Enlaces DNA-protenas

Tipos de lesiones que se pueden inducir en el DNA

Sistemas de Reparacin del DNA

1.- Pre-dao: Enzimas que neutralizan compuestos antes de que acten

Superxido dismutasa: Radicales superxido a perxido de hidrgeno

Catalasa: perxido de hidrgeno a agua

Producto del gen mut T: impide la incorporacin de 8-oxoG

2.- Reversin del dao: Enzimas que sacan las bases daadas

Alquiltransferasas: Remueven grupos alquilos como los de O6-metilguanina transfiriendolos a una citocina. Es saturable

Fotoreactivacin: CDP-fotoliasa

Fotoliasa: Remueve fotodmeros de pirimidina en presencia de luz visible

Glicosilasas: Ruptura de enlace N-glicosdico (Base- azucar), liberacin de base, se genera un sitio AP que luego es reparado.

3.- Reparacin por Escisinde bases (BER): Ruptura de enlace fosfodiester en ambos lados de la lesin, sacar el trozo, sntesis de tipo reparativa, unin por ligasa.

4.- Reparacin por Escicin de nucletidos (NER): Correccin de aductos voluminosos que distorsionan la cadena de DNA, dmeros de ciclobutano-pirimidina o daos de mas de una base

1. Reconocimiento de la o las bases daadas2. Ensamblaje del complejo multiproteico en el sitio daado3. Corte de la cadena daada varios nucletidos ro arriba y ro abajo4. Eliminacin de los nucletidos que haya entre los cortes5. Sntesis de DNA y unin con ligasa

Reparacin Genmica Global (GGR)Reparacin Acoplada a la Transcripcin (TC-NER)

Procariontes: 12 a 13 nucletidos. En E. coli genes uvrA,B y C

Eucariontes: 27 a 29 nucletidos. En humanos participan por lo menos 17 protenas

GGR TC-NER

Reconocimiento de Reconocimiento del complejohebra daada de transcripcin detenido

TFIIH: las 10 subunidades de los factores generalesde transcripcin

Ensamblaje y unin del complejo multiproteico al DNA: XPB y XPD sonHelicasas que desenrollan el DNA, RPA se une a hebra simple y estabiliza la estructura.

Corte y escicin de la base daada: 15-24 nucletidos antes del dao, 2-8 nucletidos despus del dao.Sntesis de DNA y unin con ligasa

4.- Reparacin post ReplicacinMismatch: Detecta errores producidos en la replicacin. Reconoce la hebra nueva sin metilacin y repara

MutS reconoce la base mal apareada y se unea ellas, atrayendo a otras 3 protenas al sitio (MutL, MutH y UvrD)

MutH reconoce la cadena metilada y corta la cadena hija con la base incorrecta, el corte puede ser a cientos de pares de bases del apareamiento erroneo

Se elimina el trozo en la nueva hebra, se sintetiza nuevamente y se une por ligasas

Recombinacional: La replicacin se detiene donde hay una lesin, deja un espacio y contina, el espacio es llenado por recombinacin con la molcula hermana

Sistema SOS de bacterias: Asegura la sobrevida permitiendo la replicacin sin reparar los daos en el DNA

EFECTO DE LAS MUTACIONES PUNTUALES EN LAS PROTENAS

1.- Sustitucin de basesMutacin silenciosa (sinnimas): Cambia a triplete para el mismo aminocido AGA a AGC = arginina

Mutacin neutral (sustitucin conservadora) Cambia a diferente aminocido funcionalmente equivalente AAA a AGA = lisina a arginina

Mutacin con sentido cambiado (Missense): Cambia a diferente aminocido no funcional GAU a GGU = asprtico a glicina

Mutacin sin sentido (nonsense): Cambia a codn de trminoUGU a UGA = cisteina a trmino

2.- Adicin o delecin de basesMutacin de corrimiento de marco de lectura (Frameshift):

UUA UAC UGU AGA AAA Leu Tyr Cys Arg Lys

UUA UAU GUA GAA AA Leu Tyr Val Glu

Mutaciones Somticas: Dao GenticoEmbrionaria: Muerte embrionaria

Anomalas congnitas viables

No-embrionaria: Muerte celularTransformadaCncer

Mutaciones Germinales: Dao y Riesgo GenticoEsterilidad (no viabilidad de los gametos)Muerte EmbrionariaAnomalas congnitas viablesPortadores de mutaciones