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Las mutaciones son variaciones en el ADN que Las mutaciones son variaciones en el ADN que afectan a los genes y a los cromosomas. afectan a los genes y a los cromosomas.
Mutaciones, cambios de resultado Mutaciones, cambios de resultado imprevisible imprevisible
En ocasiones son beneficiosas porque crean En ocasiones son beneficiosas porque crean variabilidad.variabilidad.
Otras veces producen anomalías genéticas Otras veces producen anomalías genéticas que pueden ser graves o incluso letalesque pueden ser graves o incluso letales
Las mutaciones se deben a múltiples causas, Las mutaciones se deben a múltiples causas, tales como tales como
•Errores en la replicación que permitan que se
cambien unos nucleótidos por otros o, incluso,
que desaparezcan o se intercalen nucleótidos.
•Errores en la meiosis que alteren la Errores en la meiosis que alteren la
estructura física de los cromosomas o su estructura física de los cromosomas o su
número. número.
•Modificaciones químicas en el DNA debido a la acción de ciertas sustancias químicas, radiaciones UV, rayos X, etc., a los que denominamos AGENTES MUTAGÉNICOS
Según la Según la cantidad de DNA afectadocantidad de DNA afectado, se , se diferencian tres tipos de mutaciones diferencian tres tipos de mutaciones
GÉNICASGÉNICAS
GENÓMICASGENÓMICAS
CROMOSÓMICASCROMOSÓMICAS
Son aquellas que sólo afectan a nucleótidos Son aquellas que sólo afectan a nucleótidos aislados, bien porque se cambia uno por otro, aislados, bien porque se cambia uno por otro, porque se añade o se pierde un nucleótido.porque se añade o se pierde un nucleótido.
GÉNICASGÉNICAS
El cambio de un nucleótido por otro puede El cambio de un nucleótido por otro puede dar lugar a que la proteína siga siendo funcional dar lugar a que la proteína siga siendo funcional y la mutación pase desapercibiday la mutación pase desapercibida
Si se añade o elimina algún nucleótido, la Si se añade o elimina algún nucleótido, la alteración puede ser tan grande que la proteína alteración puede ser tan grande que la proteína no sea funcional, provocando una enfermedad no sea funcional, provocando una enfermedad genética o, incluso, la muerte. genética o, incluso, la muerte.
Agente físico o químico
Las mutaciones génicas se producen cuando se altera la secuencia de nucleótidos del gen por causas físicas (radiaciones) o químicas.
T A G C T T G G A A A C G T G
A T C G A A C C G T T G C A C
T A G C T T G G C A A C G T G
A T C G A A C C G T T G C A C
ADN original
ADN con mutación génica
Sustitución
Pueden clasificarse enPueden clasificarse en
DeleciónDeleción
AdiciónAdición
Transversiones Transiciones
Pu Pi Pu Pu
Pi Pi
Sustitución
Molécula de ADN: TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TACProteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Thp Met
Sustitución
CVal
La sustitución T por C en esta secuencia de nucleótidos resulta en un cambio Serina por Valina en la cadena de aminoácidos
ADN original TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TACProteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Trp- Met
Mutaciones por pérdida (deleciones) o inserción de nucleótidos (adiciones) producen un corrimiento en el orden o fase de lectura, alterando los tripletes siguientes e impidiendo que se lea el mensaje correctamente.
ADN Mutado TAC CAT TCA GTA AGT ATG TTT ACC TAC Proteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tir-Lys-Thr met
Deleción Deleción
Val Ile His Thy Asn Gly
La deleción de T resulta en un cambio completo de la secuencia de aminoácidos
CAG TAA GTA TGT TTA CCT AC
ADN Original: TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TAC Proteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Thp Met
Son mutaciones que Son mutaciones que afectan a la integridad afectan a la integridad de los cromosomas y, de los cromosomas y, por tanto, a la por tanto, a la información que llevan. información que llevan. Suelen deberse a Suelen deberse a problemas durante el problemas durante el entrecruzamiento entrecruzamiento llevado a cabo para la llevado a cabo para la recombinación recombinación genética. genética.
Mutaciones CROMOSÓMICASMutaciones CROMOSÓMICAS
Según cómo se produzca hay varios tiposSegún cómo se produzca hay varios tipos
DeleciónDeleción
DuplicaciónDuplicación
AdiciónAdición
Translocación
Inversión
•Deleción: Se Deleción: Se pierde un pierde un fragmento de fragmento de cromosoma, por lo cromosoma, por lo que se pierde que se pierde información. información.
Duplicación: Se Duplicación: Se duplica un duplica un fragmento de fragmento de cromosoma. No cromosoma. No hay pérdida de hay pérdida de información. información.
Adición: Se Adición: Se incorpora al incorpora al cromosoma un cromosoma un grupo de grupo de nucleótidos, con nucleótidos, con lo que tampoco lo que tampoco hay pérdida de hay pérdida de informacióninformación
Translocación
Un fragmento de un cromosoma se une a otro cromosoma diferente Algunos casos de síndrome de Down son translocaciones en vez de aneuploidías.
Inversión: Se da cuando un fragmento de un cromosoma invierte su sentido, con lo cual no podrá ser leído en el orden correcto, aunque si en el inverso.
Son aquellas que afectan al GENOMA, es decir, al número de cromosomas, bien porque se gane alguno o porque se pierda.
GENÓMICAS
MUTACIONES GENÓMICAS
son aberraciones cromosómicasson aberraciones cromosómicas
suelen ser resultado de una separación anormal de los cromosomas durante la meiosis
MonoploidesMonoploides
TriploidesTriploides
Tetraploides etc.Tetraploides etc.
Son conocidas como Son conocidas como SíndromesSíndromes
ANEUPLOIDÍAANEUPLOIDÍA cuando se pierden o ganan cromosomas cuando se pierden o ganan cromosomas aisladosaislados
MONOSOMÍAMONOSOMÍA si se pierde un cromosomasi se pierde un cromosoma
TRISOMÍATRISOMÍA si se gana unosi se gana uno
POLIPLOIDÍAestas mutaciones suelen ser perjudiciales en los animales, pero en las plantas pueden ser base de especiación a partir de individuos poliploides.
pueden deberse a
autosomas autosomas
alteraciones en los
cromosomas cromosomas sexuales sexuales
13 o 13 o PatauPatau
18 o 18 o EdwardsEdwards
21 o 21 o DownDown
Klinefelter Klinefelter 44 + XXY44 + XXY
Duplo YDuplo Y
44 + XYY44 + XYY
Turner Turner 44 + X044 + X0
Triple XTriple X
44 + XXX44 + XXX
18 o 18 o EdwardsEdwards
nacen hipotónicos, occipucio prominente, orejas displásicas,
cardiopatía congénita , anomalías genitales, retraso mental
13 o 13 o PatauPatau
microcefalia, polidactilia, paladar hendido, labio leporino,
sianosis
21 o 21 o DownDown
microcefalia, nariz achatada, lengua protruyente, ojos inclinados hacia arriba,
manos son cortas y anchas, defectos cardíacos
congénitos, entre otros.
•Afecta solamente a los hombres, esterilidad en la mayoría de los afectados.
•Pene pequeño •Testículos pequeños y firmes •Vello púbico, axilar y facial disminuido •Disfunción sexual •Tejido mamario agrandado (ginecomastia) •Estatura alta •Proporción corporal anormal (piernas largas, tronco corto) •Discapacidad para el aprendizaje •Personalidad alterada •Pliegue simiesco (un solo pliegue en la palma de la mano)
Klinefelter Klinefelter 44 + XXY44 + XXY
•Baja estatura •Cuello corto •Línea de crecimiento del pelo baja, en la parte posterior •Rasgos oculares anormales (caída de los párpados) •Desarrollo óseo anormal, por ejemplo, tórax plano, amplio en forma de escudo •Desarrollo retrasado o ausente de los rasgos físicos que aparecen normalmente en la pubertad, entre los cuales se incluye mamas pequeñas y vello púbico disperso •Infertilidad •Lagrimeo disminuido •Menstruación ausente •Pliegue simiesco (un sólo pliegue en la palma) •Carencia de la humedad normal en la vagina, relaciones sexuales dolorosas
Turner 44 + X0Turner 44 + X0
•varones de elevada talla, (mayor que 1,80 m)
•con inteligencia algo inferior a lo normal
•temperamento agresivo
•trastornos de la personalidad
•inestabilidad
•irresponsabilidad
Duplo YDuplo Y
44 + XYY44 + XYY
Triple XTriple X
44 + XXX44 + XXX
•fenotipo casi normal
•el 15 y 25% tienen algún retraso mental
•alrededor del 75% son fértiles debido a que el daño gonadal cuando está presente, se ocasiona una vez que han tenido lugar la diferenciación y el desarrollo del ovario, quedando algún grado de función folicular
SILENCIOSASSIN SENTIDO
RECESIVASLETALES
efecto
LETALES
Las que provocan la muerte de aquél que las padece.
Displasia campomélica
SILENCIOSASUna mutación silenciosa es la que cambia el triplete, pero mantiene el mismo aminoácido
Al reemplazar los tripletes, la maquinaria celular no es capaz de traducir tan rápido la secuencia genética en cuestión de como lo haría con la “original”, y como resultado la proteína se pliega de manera ligeramente diferente
Al reemplazar los tripletes, la maquinaria celular no es capaz de traducir tan rápido la secuencia genética en cuestión de como lo haría con la “original”, y como resultado la proteína se pliega de manera ligeramente diferente
Kimchi-Sarfaty y sus colaboradores estudiaron este tipo de mutación en una proteína (P-gp) humana que es la responsable de bombear toxinas fuera de las células. Algunas versiones de esta proteína hacen que las células cancerosas sean resistentes a la quimioterapia sobreviviendo al tratamiento y poniendo la vida del paciente en peligro
Kimchi-Sarfaty y sus colaboradores estudiaron este tipo de mutación en una proteína (P-gp) humana que es la responsable de bombear toxinas fuera de las células. Algunas versiones de esta proteína hacen que las células cancerosas sean resistentes a la quimioterapia sobreviviendo al tratamiento y poniendo la vida del paciente en peligro
Las mutaciones sin sentido son la base de aproximadamente el 5-15% de los casos de la mayoría de enfermedades hereditarias, incluyendo la distrofia muscular, la fibrosis quística, la hemofilia y una gran variedad de otros desórdenes genéticos
SIN SENTIDO
Son mutaciones en las que un codón normal se cambia por un codón de terminación, con lo que la proteína no se termina
Sólo se manifiestan si aparecen en homocigosis. Suelen ser la mayoría y sólo se manifiestan a partir de cruces consanguíneos.
RECESIVAS
Si no existieran mutaciones, todos los individuos de la misma especie tendrían siempre los mismos genes en los mismos lugares de sus cromosomas, es decir, los cromosomas homólogos serían idénticos entre sí y a la vez idénticos a los de otros individuos de su especie.
Sin embargo, las mutaciones son la principal fuente de variabilidad genética, la que hace que en un mismo lugar de dos cromosomas homólogos, lo que llamamos un LOCUS, puedan existir dos secuencias de DNA ligeramente diferentes que, a lo mejor al expresarse no dan diferencias fenotípicas, pero puede suceder que sí.
A estas dos formas moleculares de un mismo gen resultantes de una mutación les damos el nombre de ALELOS