Las mutaciones son variaciones en el ADN que Las mutaciones son variaciones en el ADN que afectan a los genes y a los cromosomas. afectan a los genes y a los cromosomas.

Mutaciones, cambios de resultado Mutaciones, cambios de resultado imprevisible imprevisible

En ocasiones son beneficiosas porque crean En ocasiones son beneficiosas porque crean variabilidad.variabilidad.

Otras veces producen anomalías genéticas Otras veces producen anomalías genéticas que pueden ser graves o incluso letalesque pueden ser graves o incluso letales

Las mutaciones se deben a múltiples causas, Las mutaciones se deben a múltiples causas, tales como tales como

•Errores en la replicación que permitan que se

cambien unos nucleótidos por otros o, incluso,

que desaparezcan o se intercalen nucleótidos.

•Errores en la meiosis que alteren la Errores en la meiosis que alteren la

estructura física de los cromosomas o su estructura física de los cromosomas o su

número. número.

•Modificaciones químicas en el DNA debido a la acción de ciertas sustancias químicas, radiaciones  UV, rayos X, etc., a los que denominamos AGENTES MUTAGÉNICOS

Según la Según la cantidad de DNA afectadocantidad de DNA afectado, se , se diferencian tres tipos de mutaciones diferencian tres tipos de mutaciones

GÉNICASGÉNICAS

GENÓMICASGENÓMICAS

CROMOSÓMICASCROMOSÓMICAS

Son aquellas que sólo afectan a nucleótidos Son aquellas que sólo afectan a nucleótidos aislados, bien porque se cambia  uno por otro, aislados, bien porque se cambia  uno por otro, porque se añade o se pierde un nucleótido.porque se añade o se pierde un nucleótido.

GÉNICASGÉNICAS

El cambio de un nucleótido por otro puede El cambio de un nucleótido por otro puede dar lugar a que la proteína siga siendo funcional dar lugar a que la proteína siga siendo funcional y la mutación pase desapercibiday la mutación pase desapercibida

Si se añade o elimina algún nucleótido, la Si se añade o elimina algún nucleótido, la alteración puede ser tan grande que la proteína alteración puede ser tan grande que la proteína no sea funcional, provocando una enfermedad no sea funcional, provocando una enfermedad genética o, incluso, la muerte. genética o, incluso, la muerte.

Agente físico o químico

Las mutaciones génicas se producen cuando se altera la secuencia de nucleótidos del gen por causas físicas (radiaciones) o químicas.

T A G C T T G G A A A C G T G

A T C G A A C C G T T G C A C

T A G C T T G G C A A C G T G

A T C G A A C C G T T G C A C

ADN original

ADN con mutación génica

Sustitución

Pueden clasificarse enPueden clasificarse en

DeleciónDeleción

AdiciónAdición

Transversiones Transiciones

Pu Pi Pu Pu

Pi Pi

Sustitución

Molécula de ADN: TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TACProteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Thp Met

Sustitución

CVal

La sustitución T por C en esta secuencia de nucleótidos resulta en un cambio Serina por Valina en la cadena de aminoácidos

ADN original TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TACProteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Trp- Met

Mutaciones por pérdida (deleciones) o inserción de nucleótidos (adiciones) producen un corrimiento en el orden o fase de lectura, alterando los tripletes siguientes e impidiendo que se lea el mensaje correctamente.

ADN Mutado TAC CAT TCA GTA AGT ATG TTT ACC TAC Proteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tir-Lys-Thr met

Deleción Deleción

Val Ile His Thy Asn Gly

La deleción de T resulta en un cambio completo de la secuencia de aminoácidos

CAG TAA GTA TGT TTA CCT AC

ADN Original: TAC GTA TCA GTA AGT ATG TTT ACC TAC Proteína sintetizada: Met-His-Ser-His-Ser-Tyr-Lys-Thp Met

Son mutaciones que Son mutaciones que afectan a la integridad afectan a la integridad de los cromosomas y, de los cromosomas y, por tanto, a la por tanto, a la información que llevan. información que llevan. Suelen deberse a Suelen deberse a problemas durante el problemas durante el entrecruzamiento entrecruzamiento llevado a cabo para la llevado a cabo para la recombinación recombinación genética. genética.

Mutaciones CROMOSÓMICASMutaciones CROMOSÓMICAS

Según cómo se produzca hay varios tiposSegún cómo se produzca hay varios tipos

DeleciónDeleción

DuplicaciónDuplicación

AdiciónAdición

Translocación

Inversión

•Deleción: Se Deleción: Se pierde un pierde un fragmento de fragmento de cromosoma, por lo cromosoma, por lo que se pierde que se pierde información. información.

Duplicación: Se Duplicación: Se duplica un duplica un fragmento de fragmento de cromosoma. No cromosoma. No hay pérdida de hay pérdida de información. información.

Adición: Se Adición: Se incorpora al incorpora al cromosoma un cromosoma un grupo de grupo de nucleótidos, con nucleótidos, con lo que tampoco lo que tampoco hay pérdida de hay pérdida de informacióninformación

Translocación

Un fragmento de un cromosoma se une a otro cromosoma diferente Algunos casos de síndrome de Down son translocaciones en vez de aneuploidías.

Inversión: Se da cuando un fragmento de un cromosoma invierte su sentido, con lo cual no podrá ser leído en el orden correcto, aunque si en el inverso.

Son aquellas que afectan al GENOMA, es decir, al número de cromosomas, bien porque se gane alguno o porque se pierda.

GENÓMICAS

MUTACIONES GENÓMICAS

son aberraciones cromosómicasson aberraciones cromosómicas

suelen ser resultado de una separación anormal de los cromosomas durante la meiosis

MonoploidesMonoploides

TriploidesTriploides

Tetraploides etc.Tetraploides etc.

Son conocidas como Son conocidas como SíndromesSíndromes

ANEUPLOIDÍAANEUPLOIDÍA cuando se pierden o ganan cromosomas cuando se pierden o ganan cromosomas aisladosaislados

MONOSOMÍAMONOSOMÍA si se pierde un cromosomasi se pierde un cromosoma

TRISOMÍATRISOMÍA si se gana unosi se gana uno

POLIPLOIDÍAestas mutaciones suelen ser perjudiciales en los animales, pero en las plantas pueden ser base de especiación a partir de individuos poliploides.

pueden deberse a

autosomas autosomas

alteraciones en los

cromosomas cromosomas sexuales sexuales

13 o 13 o PatauPatau

18 o 18 o EdwardsEdwards

21 o 21 o DownDown

Klinefelter Klinefelter 44 + XXY44 + XXY

Duplo YDuplo Y

44 + XYY44 + XYY

Turner Turner 44 + X044 + X0

Triple XTriple X

44 + XXX44 + XXX

18 o 18 o EdwardsEdwards

nacen hipotónicos, occipucio prominente, orejas displásicas,

cardiopatía congénita , anomalías genitales, retraso mental

13 o 13 o PatauPatau

microcefalia, polidactilia, paladar hendido, labio leporino,

sianosis

21 o 21 o DownDown

microcefalia, nariz achatada, lengua protruyente, ojos inclinados hacia arriba,

manos son cortas y anchas, defectos cardíacos

congénitos, entre otros.

•Afecta solamente a los hombres, esterilidad en la mayoría de los afectados.

•Pene pequeño •Testículos pequeños y firmes •Vello púbico, axilar y facial disminuido •Disfunción sexual •Tejido mamario agrandado (ginecomastia) •Estatura alta •Proporción corporal anormal (piernas largas, tronco corto) •Discapacidad para el aprendizaje •Personalidad alterada •Pliegue simiesco (un solo pliegue en la palma de la mano)

Klinefelter Klinefelter 44 + XXY44 + XXY

•Baja estatura •Cuello corto •Línea de crecimiento del pelo baja, en la parte posterior •Rasgos oculares anormales (caída de los párpados) •Desarrollo óseo anormal, por ejemplo, tórax plano, amplio en forma de escudo •Desarrollo retrasado o ausente de los rasgos físicos que aparecen normalmente en la pubertad, entre los cuales se incluye mamas pequeñas y vello púbico disperso •Infertilidad •Lagrimeo disminuido •Menstruación ausente •Pliegue simiesco (un sólo pliegue en la palma) •Carencia de la humedad normal en la vagina, relaciones sexuales dolorosas

Turner 44 + X0Turner 44 + X0

•varones de elevada talla, (mayor que 1,80 m)

•con inteligencia algo inferior a lo normal

•temperamento agresivo

•trastornos de la personalidad

•inestabilidad

•irresponsabilidad

Duplo YDuplo Y

44 + XYY44 + XYY

Triple XTriple X

44 + XXX44 + XXX

•fenotipo casi normal

•el 15 y 25% tienen algún retraso mental

•alrededor del 75% son fértiles debido a que el daño gonadal cuando está presente, se ocasiona una vez que han tenido lugar la diferenciación y el desarrollo del ovario, quedando algún grado de función folicular

SILENCIOSASSIN SENTIDO

RECESIVASLETALES

efecto

LETALES

Las que provocan la muerte de aquél que las padece.

Displasia campomélica

SILENCIOSASUna mutación silenciosa es la que cambia el triplete, pero mantiene el mismo aminoácido

Al reemplazar los tripletes, la maquinaria celular no es capaz de traducir tan rápido la secuencia genética en cuestión de como lo haría con la “original”, y como resultado la proteína se pliega de manera ligeramente diferente

Al reemplazar los tripletes, la maquinaria celular no es capaz de traducir tan rápido la secuencia genética en cuestión de como lo haría con la “original”, y como resultado la proteína se pliega de manera ligeramente diferente

Kimchi-Sarfaty y sus colaboradores estudiaron este tipo de mutación en una proteína (P-gp) humana que es la responsable de bombear toxinas fuera de las células. Algunas versiones de esta proteína hacen que las células cancerosas sean resistentes a la quimioterapia sobreviviendo al tratamiento y poniendo la vida del paciente en peligro

Kimchi-Sarfaty y sus colaboradores estudiaron este tipo de mutación en una proteína (P-gp) humana que es la responsable de bombear toxinas fuera de las células. Algunas versiones de esta proteína hacen que las células cancerosas sean resistentes a la quimioterapia sobreviviendo al tratamiento y poniendo la vida del paciente en peligro

Las mutaciones sin sentido son la base de aproximadamente el 5-15% de los casos de la mayoría de enfermedades hereditarias, incluyendo la distrofia muscular, la fibrosis quística, la hemofilia y una gran variedad de otros desórdenes genéticos

SIN SENTIDO

Son mutaciones en las que un codón normal se cambia por un codón de terminación, con lo que la proteína no se termina

Sólo se manifiestan si aparecen en homocigosis. Suelen ser la mayoría y sólo se manifiestan a partir de cruces consanguíneos.

RECESIVAS

Si no existieran mutaciones, todos los individuos de la misma especie tendrían siempre los mismos genes en los mismos lugares de sus cromosomas, es decir, los cromosomas homólogos serían idénticos entre sí y a la vez idénticos a los de otros individuos de su especie.

Sin embargo, las mutaciones son la principal fuente de variabilidad genética, la que hace que en un mismo lugar de dos cromosomas homólogos, lo que llamamos un LOCUS, puedan existir dos secuencias de DNA ligeramente diferentes que, a lo mejor al expresarse no dan diferencias fenotípicas, pero puede suceder que sí.

A estas dos formas moleculares de un mismo gen resultantes de una mutación les damos el nombre de ALELOS