Mutación y mutagenesis

Vázquez Sánchez Jorge

Mutación

• Se define como “ Una alteración en la secuencia del DNA de un individuo que se transmite por herencia a sus descendientes

Porque se producen?• Por errores en la replicación.• Por la alteración espontanea de nucleótidos.• Acción de agentes físicos o químicos (Mutágenos).

• Nunca: por consecuencia de la recombinación meiotica entre cromosomas homólogos.

Donde tienen lugar?• En todo el genoma.Genoma nuclear o Mitocondrial.

• Células germinales(heredable).

• Células somáticas(no heredable)

• Tipo de célula

• Magnitud Grandes mutaciones o anomalías cromosómicas.

Mutaciones "medianas” en secuencias repetidas.

Mutaciones pequeñas o puntuales

Mutaciones endógenas

(espontaneas o fortuitas) • Mecanismo

•

• Mutaciones exógenas

• (inducidas por Mutágenos)

Germinal

Somática

Errores en la replicación

Desaminación oxidativa de bases.

Inestabilidad química N-glicosidica.

Mutágenos endógenos

Agentes químicos

Agentes físicos.

Agentes biológicos---Virus

Acción directa.Alquilantes.Intercalantes bifuncionales

Radiación U.VRadiación ionizante

Mutación en células de la línea germinal

• Origen: Divisiones mitóticas o meiotica de la gametogénesis

CÉLULA ORIGINAL

Célula hija

Célula hija 2

Mutación en células somáticas

• Solo se transmiten a las células hijas

Mutación a pequeña escala o puntuales

• Implican a un solo nucleótido (y como consecuencia, a su complementario en la otra hebra del DNA).

Sustitución• Consiste en la aparición de un nucleótido en una posición de la

secuencia ocupada originalmente por otro, una cambio de una sola base( o nucleótido)

Transiciones y Transversiones

• Transiciones: son sustituciones de una pirimidina por otra• (C---T; T.—C) o de una purina por otra(A—G O G---A)

• Transversion: sons sustituciones de una purina por una pirimidina(A o G----T o C) o viceversa

Deleción, perdida o eliminación.

• Consiste en la perdida de uno o mas nucleótidos de una secuencia. Es muy común en el DNA no codificante, pero infrecuente en el DNA codificante.

Inserción

• se trata de la aparición de uno o parios nucleótidos adicionales en un secuencia. Es muy común en el DNA no codificante, pero rara en el DNA codificante

Mutaciones silenciosas

• Se les llama también sinónimas, neutrales, asintomáticas o con sentido, y son muy numerosas(23-25% de todas las mutaciones en DNA codificante.

• Se caracterizan porque, a pesar de haber un cambio en la secuencia del DNA, no se altera la secuencia de su producto proteico. Esto es posible a la degeneración del código genético

Mutaciones no silenciosas

• En este caso, la alteración en la secuencia de nucleótidos afecta a la secuencia proteica, pues codifica uno o varios aminoácidos diferentes de la secuencia original

• Mutaciones que alteran el sentido: la mayoría de las mutaciones en regiones codificante son de este tipo(73%), por lo que son causa de muchos transtornos

Mutaciones no silenciosas

• Mutaciones que cambian el marco de lectura: consiste en la inserción o deleción de nucleótidos, aun sin afectar en gran medida a la secuencia de bases, cambia la forma como se leen los tripletes, por lo que produce una alteración importante en la proteína

Mutaciones no silenciosas

• Mutaciones que no cambian el marco de lectura: la inserción o deleción de 3 pb en el DNA aunque añade o elimina algún aminoácido a la proteína, no cambia el marco de lectura, por lo que el resto de la secuencia aminoacidica es normal

Mutaciones no silenciosas• Mutación con terminación prematura de la proteína: la

sustitución, la inserción o la deleción de uno o varios nucleótidos tiene como efecto la aparición de un codón de terminación o de paro. Como consecuencia se provoca el cese prematuro de la traducción del mRNA y se obtiene una proteína acortada.

Causas y Mecanismos básicos de las mutaciones

• Mutaciones endógenas: se generan por situaciones o agentes propios del ambiente intracelular; bajo condiciones normales; estos son la fuente mayoritaria de las mutaciones.

Errores en la replicación. Reacciones que ocurren de manera espontanea como

consecuencia de la inestabilidad química de la molécula de DNA o por la acción de subproductos del metabolismo celular.

Mutaciones por desaminación

• Sustituciones por desaminación oxidativa: consisten en la perdida de un grupo amino exocíclico, con aparición de un grupo carbonilo anular.

Mutaciones inducidas o exógenas: Mutagénesis

• Aquellas producidas por efectos de agentes fisicoquímicos, denominados Mutágenos exógenos.

Lesiones por agentes físicos

• Son varios los agentes que originan lesiones por exposición, con efectos mutagénico o cancerígenos.

La radiación ultravioleta: provoca la reacción de timidina adyacentes en la misma hebra formando a partir de sus dobles enlaces anulares un sistema triciclico con un anillo de ciclobutano, que se conoce como dimero de timidina.

Esto origina una estructura tridimensional localmente incompatible con el giro de la doble hélice que forma un codo en la molécula de DNA. Además se paraliza la replicación