Mutaciones Genéticas y Cromosómicas: Tipos, Causas y Mecanismos de Reparación del ADN

Mutaciones Génicas: Concepto y Clasificación

Las mutaciones génicas son alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen. Por ello, también se denominan mutaciones puntuales.

Tipos de Mutaciones Génicas

Según el tipo de alteración que se produzca, las mutaciones génicas se clasifican en:

• Mutaciones por Sustitución de Bases

  Se producen por el cambio de una base nitrogenada por otra. Estas mutaciones provocan la alteración de un único triplete del gen. En ocasiones, el nuevo triplete codifica el mismo aminoácido o un aminoácido distinto que no altera la función de la proteína, con lo que la mutación no tiene consecuencias perjudiciales. En otras ocasiones, la mutación puede cambiar un aminoácido del centro activo de una enzima o afectar a un triplete de finalización, lo que puede resultar perjudicial.

• Mutaciones por Pérdida o Inserción de Nucleótidos

  Pueden ser deleciones, cuando se pierde un nucleótido, o inserciones, cuando se añade un nuevo nucleótido. En ambos casos, el proceso de síntesis de proteínas resulta afectado. La consecuencia de estas mutaciones es un corrimiento en el orden de lectura de los tripletes a partir del punto en el que ocurre la mutación y, por tanto, alteran todos los tripletes siguientes. Las consecuencias que comportan suelen ser graves.

Causas de las Mutaciones Génicas

Las mutaciones génicas se pueden producir por tres causas principales:

• Errores de Lectura

  Los errores de lectura aparecen espontáneamente durante la replicación del ADN.

• Lesiones Fortuitas

  Las lesiones fortuitas son alteraciones de la estructura de uno o varios nucleótidos, que aparecen espontáneamente aunque no se esté replicando el ADN. Las más frecuentes son:

  • Despurinización

    Es la pérdida de bases púricas por ruptura del enlace entre estas y las desoxirribosas.

  • Desaminación

    Se produce por la pérdida de grupos amino en las bases nitrogenadas.

  • Dimerización de la Timina

    Se forma por el enlace entre dos timinas contiguas, que forman un dímero de timina. Generalmente, lo provocan los rayos ultravioleta de la radiación solar.

• Transposiciones

  Se deben a la existencia de segmentos de ADN que cambian de lugar espontáneamente, produciendo mutaciones.

Reparación de las Mutaciones Génicas

La replicación del ADN es un proceso muy preciso. A ello contribuye la corrección de pruebas que realiza la ADN polimerasa. La enzima, antes de añadir un nuevo nucleótido, comprueba si el que ha añadido anteriormente es el correcto. Si no lo es, lo retira y lo sustituye por el que corresponde.

Pese a esta actividad, la ADN polimerasa puede dejar un nucleótido equivocado por cada 10⁷ nucleótidos añadidos. Para reducir este número, existen una serie de actividades enzimáticas que constituyen sistemas de reparación, los cuales revisan el ADN recién sintetizado y reparan estas lesiones.

Se puede distinguir el siguiente sistema de reparación de ADN:

• Reparación por Escisión del ADN

  Este proceso se inicia con una endonucleasa, que detecta el error y produce dos cortes, uno a cada lado del mismo. Después actúa una enzima exonucleasa, que elimina todos los nucleótidos del segmento incorrecto. Finalmente, una ADN ligasa une los extremos resultantes.

Mutaciones Cromosómicas: Alteraciones Estructurales

Las mutaciones cromosómicas son alteraciones que provocan cambios en la estructura interna de los cromosomas, es decir, afectan a la secuencia de los genes dentro de los cromosomas.

Tipos de Mutaciones Cromosómicas

• Deleción

  Se produce por la pérdida de un fragmento del cromosoma. Si el fragmento contiene muchos genes, la deleción puede tener consecuencias graves o incluso mortales.

• Duplicación

  Se forma por la repetición de un segmento de un cromosoma, con lo que la cantidad de material genético aumenta.

• Inversión

  Se origina cuando un fragmento cambia de sentido en el cromosoma. Si en el segmento invertido se encuentra incluido el centrómero, se denomina inversión pericéntrica, y si no lo está, se llama inversión paracéntrica. Las inversiones no suelen ser negativas para el individuo, pero pueden afectar a la descendencia.

• Translocación

  Consiste en un cambio de posición de un segmento de cromosoma. Si el intercambio de segmentos tiene lugar entre dos cromosomas no homólogos, se denomina translocación recíproca. Cuando solo hay translocación de un segmento a otro lugar del mismo cromosoma o de otros cromosomas, se denomina transposición. Las translocaciones no resultan negativas para el individuo que las ha sufrido, pero sí pueden afectar a sus descendientes.