Mutaciones

En genética se la denomina mutación a “Los cambios permanentes que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN que pueden llevar a la sustitución de aminoácidos en las proteínas resultantes, provocando un cambio en las características del individuo. Dicho cambio, en un solo aminoácido puede no ser importante si es conservativo y ocurre fuera del sitio activo[1] de la proteína, pero de otra forma puede tener severas consecuencias. Al igual que en los virus, las mutaciones son importantes porque originan nuevos caracteres, lo que aumenta la variabilidad genética.

Cuando se producen en las células germinales[2] son heredables, se transmiten de generación en generación, porque la célula o el microorganismo se duplica, mientras que si afectan a las células somáticas[3] solo se transmiten a las células hijas.

En el caso del VIH, son las mismas mutaciones del virus las que lo hacen resistente a ciertos medicamentos antirretrovirales (ARV).

Entre las mutaciones genéticas podemos distinguir variostipos:

❖            Mutación silenciosa o sinónima: no se produce ningún cambio de aminoácido, sino que provoca una alteración de un nucleótido para crear un codón* sinónimo, que se traduce en un mismo aminoácido, por ende, este aminoácido no cambia. Afectan fuertemente a la maquinaria de corte y empalme y pueden perjudicar a varios procesos de la síntesis de proteínas en nuestras células.

❖            Mutaciones puntuales por sustitución de bases: Dadas por la sustitución de una base nitrogenada por otra base nitrogenada (puricas o pirimidínicas).  Dependiendo los diferentes mecanismos bioquímicos, se clasifican en:

●            Mutaciones transicionales, cuando un par de bases es sustituido por su alternativa del mismo tipo. Un ejemplo de transición seria la sustitución de un par AT por un par GC.

●            Mutaciones transversionales, cuando un par de bases es sustituida por otra del otro tipo. Por ejemplo, la sustitución del par AT por TA o por CG.

Tipos de bases nitrogenadas:

Bases púricas: Adenina – Guanina (A ⇔ G)

Base pirimidínica: (C ⇔ T)

Codón: es un triplete de nucleótidos.

❖            Mutaciones de corrimiento: cuando se añaden o se quitan pares de nucleótidos alterándose la longitud de la cadena. Si al añadirse o quitar pares no se trata de un número exacto de codones (es decir, que no sea múltiplo de 3), las consecuencias son especialmente graves, porque a partir de ese punto toda la información queda alterada. Hay dos casos:

●            Mutación por pérdida de nucleótidos: En la secuencia de nucleótidos se pierde uno y la cadena se acorta en una unidad.

●            Mutación por inserción de nuevos nucleótidos: Dentro de la secuencia del ADN se introducen nucleótidos adicionales, interpuestos entre los que ya había, alargándose correspondientemente la cadena.

❖            Mutaciones en los sitios de corte y empalme: El comienzo y final de cada intrón en un gen están definidos por secuencias conservadas de ADN. Si un nucleótido muta en una de las posiciones altamente conservada, el sitio no funcionará más, con las consecuencias predecibles para el ARN mensajero maduro y la proteína codificada.

❖            Mutación somática: afecta a las células somáticas del cuerpo, como consecuencia aparecen individuos que poseen dos líneas celulares diferentes con distinto genotipo. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la siguiente generación, pero si la célula sufre una mutación todas sus derivadas la heredaran

❖            Mutaciones en la línea germinal: afectan a las células productoras de gametos apareciendo gametos con mutaciones que se transmiten a la siguiente generación y tienen una mayor importancia desde el punto de vista evolutivo.

A su vez, las mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes:

❖            Molecular (génicas o puntuales):Afectan la constitución química de los genes. Son el producto del cambio en un solo nucleótido. Tendrán diferentes efectos sobre la salud de las personas, dependiendo de dónde ocurran y si alteran o no la función esencial de las proteínas o de los procesos normales de lectura, (transcripción y traducción).  Pueden originarse por:

●            Sustitución: Donde debería haber un nucleótido se inserta otro.

●            Inversión: Dos segmentos de nucleótidos de hebras complementarias se invierten y se intercambian.

●            Translocación: Es el desplazamiento de un segmento de un cromosoma a un nuevo lugar en el genoma.

●            Desfasamiento: La inserción o deleción de uno o más nucleótidos que produce un error de lectura durante la traducción que conlleva a la formación de proteínas no funcionales.

❖            Cromosómico: El cambio afecta a un segmento de cromosoma (mayor de un gen), por tanto a su estructura. La identificación de cada cromosoma individual permite detectar cambios en la estructura cromosómica, por ejemplo la longitud, relación de tamaño de los brazos. Estas mutaciones pueden ocurrir por:

●            Deleción: 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 (en forma de anillo).

●            Duplicación: Repetición de un fragmento dentro de un mismo cromosoma.

●            Inversión: Cuando un segmento cromosómico rota 180° sobre sí mismo y se coloca en forma invertida  alterando el orden de los genes en el cromosoma.

●            Translocación. Intercambio de segmentos entre cromosomas no homólogos, puede ser o no recíproca. Algunos tipos de translocaciones producen abortos tempranos. También se pueden formar portadores de trisomías como la del 21 (síndrome de Down).

❖            Genómicas:

●            Euploidia: Afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos (poliploide) o reduciéndolo a una sola serie (haploide o monoploidía).

●            Aneuploidía: Afecta al número de cromosomas individualmente, por defecto o por exceso.

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[1] Zona de la enzima a la cual se une el sustrato, para que la reacción se produzca. El sustratoes una molécula sobre la cual actúa la enzima, transformándolo en producto para ser liberado del sitio activo, dejándolo libre para que se repita la acción.

[2] Provienen de las células madre, son las responsables de la formación de las células reproductoras (gametos: espermatozoides y ovocitos) contienen toda la información genética de un individuo y la transmiten al embrión

[3] Representan la totalidad de las células del organismo (excepto las células germinales y embrionarias) se encuentran en los huesos, la piel, los tejidos, los órganos o la sangre. Pueden mutar sin  transmitir la alteración a futuros descendientes