mutación, reparación y recombinación

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Mutación, reparación y recombinaciónMutación, reparación y recombinación




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Las mutaciones en los sistemas de reparación conducen a enfermedades genética como el xeroderma pigmentosum





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Mutación en el DNA

Espontánea vs inducidaSomática vs germinalAleatoria vs dirigida: test de fluctuaciónTasas y frecuencias de mutaciónBase molecular de la mutación espontáneaMutagénesis química y física

Reparación del DNA

DirectaPor escisiónPostreplicativaRespuesta SOS

Recombinación molecular: Modelo de Holliday





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Espontánea vs inducida

Somática vs germinal

Mutación en el DNAMutación en el DNA




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Aleatoria vs dirigida: test de fluctuación (Luria & Delbrück)





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Aleatoria vs dirigida: test de fluctuación




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Tasas y frecuencias de mutación espontáneas

Frecuencia por gen (gameto o replicación) (10-4-10-8)

Por nucleótido (10-8 - 10-9)

Frec. Mutación: 2/8

Tasa mutación: 1/7

(número de divisiones celulares = número células finales - 1)




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Cambios a nivel de un nucleótido (puntuales) en el DNA:

Inserción: + A-T TGGTCGTAT TGGTCAGTAT ACCAGCATA ACCAGTCATA

Deleción: - G-C TGGTCGTAT TGGTCATAT ACCAGCATA ACCAGTATA

Transición: A-T -> G-C; G-C-> A-T; C-G -> T-A; T-A -> C-G

Transversión: AT->CG, … (8 posibilidades)





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Tipos de cambios en el DNATipos de cambios en el DNA




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Base molecular de la mutación espontánea

Errores espontáneos durante la replicación

Las formas tautoméricas producen transiciones

Alineamiento incorrecto

Lesiones espontáneas del DNA

Despurinación (pérdida enlace glucosídico azúcar)

Desaminación (pérdida grupo amino)

Daño por oxidación: radicales hidroxilos, superóxido, peróxido de hidrógeno





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La tautomeríaLa tautomería

Emparejamiento normal de las formas normales “ceto”




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Bases apareadas de manera incorrecta




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Bases apareadas de manera incorrecta




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Los desplazamientos tautoméricos causan mutaciones




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Alineamiento incorrectoAlineamiento incorrecto

Las mutaciones indel causan un desplazamiento del marco de lectura




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Lesiones espontáneasLesiones espontáneas

Despurinización del DNA




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Desaminación del DNA




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Acción de los radicales libres sobre el DNA




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Mutaciones inducidasMutaciones inducidas

Análogos de bases

5-bromouracilo -> análogo a la timina -> aparea con Guanina además de Adenina

2-aminopurina -> análogo adenina -> aparea Timina o Citosina




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Análogos de bases

5-bromouracilo -> análogo a la timina -> aparea con Guanina además de Adenina

2-aminopurina -> análogo adenina -> aparea Timina o Citosina





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Agentes químicos

Modificación de bases inducidas químicamente (genera emparejamientos incorrectos)

Óxido nitroso (desamina), metilmetano sulfonato (agente alquilante),…





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Agentes químicos

Agentes intercalantes: moléculas planas que se intercalan en el DNA

Proflavina, bromuro de etidio, dioxina





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Agentes físicos

No ionizante -> UV -> Dímeros de timina




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Agentes físicos

Radiaciones ionizantes

Roturas cromosómicas - roturas de doble cadena (efectos letales)

Apareamiento incorrecto – roturas del enlace n-glucosídico




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Mecanismos de reparación del DNAMecanismos de reparación del DNA




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Reparación directa

DNA fotoliasa: revierte los dimeros de timina - fotorreactivación

Transferasas de grupos alquilo: eliminan los grupos alquilo generados por mutágenos (metanosulfonato de etilo, nitrosoguanidina)




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Reparación por escisión

Reparación por escisión de bases: Son sistemas de reparación dependientes de homología. Reparan los daños causados por metilación, desaminación, oxidación o pérdida espontanea de bases (Glicosilasas DNA + Endonucleasas AP + Desoxirribofosfodiesterasa + Polimerasa + Ligasa)




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Reparación por escisión de nucleótidos: Corrige los errores voluminosos que la escisión de base no reconoce (bloqueo de la horquilla de replicación o del complejo transcripcional).




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Reparación por escisión de nucleótidos: Corrige los errores voluminosos que la escisión de base no reconoce (bloqueo de la horquilla de replicación o del complejo transcripcional).




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Reparación postreplicativa: corrige emparejamientos erróneos




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Reparación propensa a error

Sistema SOS: evita el bloqueo en la replicación mediante la adición de bases no específicas (E. coli)




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Recombinación a nivel molecular

Unión de extremos no homólogos - NHEJ (propenso a error)

Recombinación homóloga - SDSA (libre de errores)




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Roturas de doble cadena

Proceso fundamental para la recombinación meiótica. Papel esencial de la proteína SPO II (Levaduras)




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Modelo de decisión temprana




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Modelo de Holliday




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mutación, reparación y recombinación

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