Mutaciones y Polimorfismos

MUTACIONES

Definición de Mutación

Mutación: cualquier cambio en la secuencia de un nucleótido o en la organización del ADN.

Categorías Principales de Mutaciones

Se clasifican en tres categorías principales:

• Mutaciones Genómicas: Afectan al número de cromosomas en las células (aneuploidías). Se generan por errores en la segregación cromosómica durante la meiosis o la mitosis.
• Mutaciones Cromosómicas: Alteran la estructura del cromosoma, provocando cambios que afectan a una parte del mismo.
• Mutaciones Génicas: Cambios en la secuencia del ADN de los genomas del núcleo o de la mitocondria. Varían desde modificaciones pequeñas, como el cambio de un solo nucleótido, hasta alteraciones que pueden afectar a muchos millones de pares de bases (pb).

Origen de las Mutaciones Génicas

Las mutaciones génicas se originan mediante errores producidos durante el proceso normal de replicación del ADN, o por fallos en la reparación del ADN dañado, al intentar restaurar su secuencia original.

Fuentes de Errores

1. Errores en la Replicación del ADN

La mayor parte de los errores son eliminados y corregidos por enzimas reparadoras del ADN. La tasa resultante de errores de este tipo es muy baja: $10^{-10}$ por pb y por división celular, lo que implica que existe menos de una mutación nueva en un pb en cada división celular.

2. Reparación del Daño de ADN

Además de los errores de replicación, se estima que entre 10.000 y 1.000.000 de nucleótidos por célula y por día sufren daño. Este daño puede ser causado por:

Daño por Procesos Químicos Espontáneos

• Depurinación: Rotura del enlace glucosídico entre la base nitrogenada y el azúcar al que está unida, con pérdida de una Adenina o de una Guanina.
• Desmetilación: Pérdida de grupos metilo.
• Desaminación: Pérdida de grupos amino.

Daño por la Acción de Agentes Mutágenos

Los agentes mutágenos pueden clasificarse según su naturaleza:

• Mutágenos Químicos: Compuestos químicos capaces de alterar las estructuras del ADN de forma brusca. Ejemplos incluyen el ácido nitroso, la hidroxilamina, los agentes quelantes y los agentes intercalantes.
• Mutágenos Físicos: Radiaciones que pueden alterar la secuencia y estructura del ADN. Incluyen la radiación ultravioleta (que origina dímeros de pirimidinas) y las radiaciones gamma y alfa, que son ionizantes.
• Mutágenos Biológicos: Organismos "vivos" que pueden alterar secuencias del material genético de su hospedador, como virus, bacterias y hongos. También se incluyen los transposones (fragmentos autónomos de ADN).

Tipos de Mutaciones Génicas en la Estructura de un Gen

En un gen genómico podemos distinguir las siguientes regiones:

• Región 5’ no traducida (desde el inicio de la transcripción hasta el codón ATG que señala el inicio de la traducción).
• Exones separados por intrones (los intrones contienen secuencias consenso de ayuste GT-AG).
• Codón de terminación (TAA).
• Región 3’ no traducida. Incluye la señal de poliadenilación (AATAAA).

La transcripción del gen y la posterior maduración del transcrito primario dan como resultado el ARNm maduro, que es traducido en la proteína correspondiente. Distintos tipos de mutaciones en un gen pueden ser tanto mutaciones simples como reordenamientos grandes.