Puede
ser causada por daños producidos por químicos, por radiación o por errores
durante la replicación y la reparación del ADN.
Existen
diferentes tipos de lesiones en el ADN:
Restricción:
mediante actividades metilasa y endonucleasa se protege el DNA propio del
foráneo.
Recombinación: se
redistribuyen o reorganizan dos moléculas de DNA.
Reparación:
corrige aquellos errores introducidos en la secuencia del DNA tras la
replicación.
Transposición: es
un tipo especial de recombinación con el que se consigue cambiar de posición un
DNA, o sea, reorganizarlo, y en otras lo que hace es amplificarlo.
5.1.1 Lesiones espontáneas
Son un conjunto de
alteraciones en las bases que tienen como denominador común su formación a
partir de procesos celulares normales de la célula.
5.1.2 Lesiones inducidas
Se produce como consecuencia
de la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos.
5.1.2.1 Fijación de la lesión (mutación)
Al referirse a la
fijación de una lesión genética estamos indicando que se habla de una mutación
que es una alteración o cambio heredable
en la secuencia de ADN.
Esta puede implicar desde
un pequeño evento como la alteración de un solo par de bases nucleotídicas
hasta la ganancia o pérdida de cromosomas enteros.
Puede ser causada por
daños producidos por químicos, por radiación o por errores durante la
replicación y la reparación del ADN.
Una consecuencia de
las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el
corto plazo puede aparecer como una algo perjudicial, a largo plazo las
mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría
evolucionar.
CLASIFICACION DE LAS MUTACIONES
Las
mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes:
1. Molecular (génicas
o puntuales)
2. Cromosómico
3. Genómico
1. Mutaciones
génicas o puntuales
Las mutaciones a
nivel molecular son llamadas génicas o puntuales y afectan la constitución
química de los genes. Se originan por:
a) Transición.
Donde debería haber un nucleótido se inserta otro. Por ejemplo, en lugar de la
citosina se instala una timina o TàG.
b) Transverción. Consiste
en el cambio de una purina con una pirimidina o viceversa.
2. Mutaciones
cromosómicas
El cambio afecta a un segmento de cromosoma (mayor
de un gen), por tanto a su estructura.
Mutaciones en un segmento del cromosoma.
ü Delección. Es la
pérdida de un segmento cromosómico, que puede ser terminal o intercalar. Cuando
ocurre en los dos extremos, la porción que porta el centrómero une sus extremos
rotos y forma un cromosoma anular.
ü Inversión. Cuando
un segmento cromosómico rota 180° sobre sí mismo y se coloca en forma
invertida, por lo que se altera el orden de los genes en el cromosoma.
ü Duplicación.
Repetición de un segmento cromosómico.
ü Translocación.
Intercambio de segmentos entre cromosomas no homólogos, que puede ser o no recíproca.
3.
Mutaciones genómicas
La euploidia afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos (poliploidía, siendo estos
típicamente esteriles) o
reduciéndolo a una sola serie (monoploidía).
v Aneuploidía
* A veces, la aneuploidía, puede afectar a más de una
pareja de homólogos.
Varias clases de aneuploidías:
· Nulisomía: falta de
un par de homólogos. à (2n-2).
· Monosomía: falta de
uno de los dos homólogos. à (2n-1)
Ejemplo: Síndrome
de Turner (45, X)
·
Trisomía: hay tres homólogos. à (2n+1)
Ejemplos:
o
Síndrome de Down (47, XX + 21 ó 47, XY + 21).
o
Síndrome de Klinefelter (47, XXY)
o
Síndrome triequis o metahembras (47, XXX)
· Tetrasomía: hay cuatro homólogos.
5.1.2.2 Agentes mutagénicos
Es
un agente físico, químico o biológico que altera o cambia la información genética
de un organismo, lo que incrementa la
frecuencia de mutaciones por encima de un nivel natural.
5.1.3
Físicos
En esta
se incluyen tanto las radiaciones no ionizantes (luz ultravioleta) como las
radiaciones ionizantes producen mutaciones, por mecanismos diferentes:
Q
Los rayos ultravioleta: son radiaciones electromagnéticas de
menos longitud de onda que la luz (más energéticas) que provocan la formación
de dímeros entre T y C lo que provoca una mayor probabilidad de errores en la
duplicación del ADN.
Q
Las radiaciones ionizantes: son radiaciones
electromagnéticas de menor longitud de onda (y más energéticas) que los rayos
ultravioleta, como los rayos gamma, los rayos X, las partículas alfa, beta y
los neutrones. Originan una ionización del agua y de otras sustancias que
producen roturas cromosómicas.
5.1.4
Químicos
Múgatenos
químicos compuestos o elementos químicos que pueden alterar rápidamente la
estructura genética. Se agrupan según su modo de acción. Pueden
ser:
ü Los
análogos de las bases nitrogenadas: son sustancias semejantes a las bases
nitrogenadas que se incorporan como el 5-bromouracilo o la 2-aminopurina.
ü Agentes
que provocan cambios químicos en las bases nitrogenadas. Estos cambios se
producen porque estos agentes reaccionan con el ADN y originan un apareamiento
incorrecto. Destacamos: el ácido nitroso (HNO2), porque desamina
ciertas bases nitrogenadas y la hidroxilamina que reacciona con la citosina.
5.2 Sistemas de reparación
Tanto
por daños físico-ambientales como por errores de síntesis, las biomoléculas
pueden sufrir alteraciones químicas. Puesto que el DNA no puede «recambiarse»
como otras biomoléculas ya que permanece intacto de una división a otra, la
estabilidad de la molécula se consigue mediante dos maquinarias: la fidelidad
de la replicación y la reparación de daños. Los mecanismos de reparación
se van a clasificar en 5 grupos principales:
1.
Reparación directa: Por estos mecanismos se reparan: metilación de guanina, y en algunos vertebrados dímeros
de pirimidina. No intervienen
nucleasas ni ADN-polimerasas.
2. Reparación
por escisión de nucleótidos (REN):
Este mecanismo de reparación
es muy similar al anterior, y de hecho
comparte con aquél algunos de sus
elementos moleculares. En una primera etapa, el sistema reconoce el punto de la lesión. Seguidamente actúa una
endonucleasa que corta un pequeño fragmento de
la hebra que presenta la lesión a ambos lados de la misma dejando entre el nucleótido afectado y ambos
puntos de corte varios nucleótidos.
Luego se retira esta porción de la
hebra al tiempo que una polimerasa de
ADN comienza la síntesis del fragmento
que sustituirá al eliminado, tomando como molde
la hebra “sana” (Figura 7).
3.
Reparación por
escisión de la base (REB): En
este caso la base alterada es retirada del
ADN por un tipo de enzimas denominados glicosidasas. Hay varias y cada
una se ocupa de un tipo de modificación (Hipoxantina-ADN
glicosidasa, uracil-ADN -glicosidasa, etc.). Cuando estas retiran la base
dañada se genera un sitio AP (también se pueden
generar sitios AP por otras causas), que resultaría muy mutagénico si se dejase sin reparar, ya que bloquearía la
replicación o transcripción del ADN en
ese punto, por lo que seguidamente interviene una endonucleasa que retira el
resto de ribosa fosfato del sitio AP, dejando un hueco de un nucleótido que es rellenado
inmediatamente por la acción de una
polimerasa del ADN, por último la
hebra es sellada por la ligasa (Figura 6).
4.
Reparación de
apareamientos erróneos (mismatch)
5.
Sistemas de
recuperación: reparación por recombinación y respuesta SOS
Los
agentes que causan daños en el DNA tienen distintos orígenes. Por una parte,
están las alquilaciones (metilaciones principalmente), las desaminaciones, la
oxidación y los rayos UV. La acumulación de mutaciones en células somáticas es
el origen de muchos cánceres y las células cancerosas reparan mal las
mutaciones. Por eso muchos tratamientos antineoplásicos sobre la base de
inducir mutaciones que los tumores no saben reparar.
¡Me sirvió mucho!
ResponderEliminarMuchas gracias <3