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reconocer el impacto de las mutaciones en el ADN

en este resultado, aprenderemos qué son las mutaciones y cómo a menudo están conectadas con nuestro ADN.

Las mutaciones contribuyen a la variación genética dentro de las especies. Las mutaciones también pueden heredarse, especialmente si tienen un efecto positivo. Por ejemplo, el trastorno anemia de células falciformes es causado por una mutación en el gen que instruye la construcción de una proteína llamada hemoglobina. Esto hace que los glóbulos rojos se conviertan en una forma anormal, rígida y falciforme. Sin embargo, en las poblaciones africanas, tener esta mutación también protege contra la malaria.

sin embargo, la mutación también puede alterar la actividad normal de los genes y causar enfermedades, como el cáncer., El cáncer es la enfermedad genética humana más común; es causada por mutaciones que ocurren en varios genes que controlan el crecimiento. A veces, los genes defectuosos que causan cáncer pueden existir desde el nacimiento, lo que aumenta las probabilidades de que una persona contraiga cáncer.

la Figura 1. Una ilustración para mostrar un ejemplo de una mutación del ADN. Crédito de la imagen: Genome Research Limited

mutaciones en células somáticas y en gametos

comencemos con una pregunta: ¿Qué es una mutación genética y cómo se producen las mutaciones?,

una mutación genética es una alteración permanente en la secuencia de ADN que constituye un gen, de tal manera que la secuencia difiere de lo que se encuentra en la mayoría de las personas. Las mutaciones varían en tamaño; pueden afectar desde un solo bloque de construcción de ADN (par de bases) hasta un segmento grande de un cromosoma que incluye múltiples genes.

Las mutaciones genéticas se pueden clasificar de dos maneras principales:

• Las mutaciones hereditarias se heredan de un padre y están presentes a lo largo de la vida de una persona en prácticamente todas las células del cuerpo., Estas mutaciones también se llaman mutaciones de la línea germinal porque están presentes en los óvulos o espermatozoides de los padres, que también se llaman células germinales. Cuando un óvulo y un espermatozoide se unen, el óvulo fertilizado resultante recibe ADN de ambos padres. Si este ADN tiene una mutación, el niño que crece a partir del óvulo fertilizado tendrá la mutación en cada una de sus células.
• Las mutaciones adquiridas (o somáticas) ocurren en algún momento durante la vida de una persona y están presentes solo en ciertas células, no en todas las células del cuerpo., Estos cambios pueden ser causados por factores ambientales como la radiación ultravioleta del sol, o pueden ocurrir si se comete un error cuando el ADN se copia durante la división celular. Las mutaciones adquiridas en las células somáticas (células distintas de los espermatozoides y los óvulos) no pueden transmitirse a la siguiente generación.

los cambios genéticos que se describen como mutaciones de novo (nuevas) pueden ser hereditarios o somáticos. En algunos casos, la mutación ocurre en el óvulo o el espermatozoide de una persona, pero no está presente en ninguna de las otras células de la persona., En otros casos, la mutación ocurre en el óvulo fertilizado poco después de que el óvulo y los espermatozoides se unen. (A menudo es imposible decir exactamente cuándo ocurrió una mutación de novo. A medida que el óvulo fertilizado se divide, cada célula resultante en el embrión en crecimiento tendrá la mutación. Las mutaciones De novo pueden explicar los trastornos genéticos en los que un niño afectado tiene una mutación en todas las células del cuerpo, pero los padres no lo tienen, y no hay antecedentes familiares del trastorno.

Las mutaciones somáticas que ocurren en una sola célula al comienzo del desarrollo embrionario pueden llevar a una situación llamada mosaicismo., Estos cambios genéticos no están presentes en el óvulo o los espermatozoides de los padres, ni en el óvulo fertilizado, pero ocurren un poco más tarde cuando el embrión incluye varias células. Como todas las células se dividen durante el crecimiento y el desarrollo, las células que surgen de la célula con el gen alterado tendrán la mutación, mientras que otras células no. Dependiendo de la mutación y de cuántas células estén afectadas, el mosaicismo puede o no causar problemas de salud.

La mayoría de las mutaciones genéticas que causan enfermedades son poco frecuentes en la población general. Sin embargo, otros cambios genéticos ocurren con más frecuencia., Las alteraciones genéticas que ocurren en más del 1 por ciento de la población se denominan polimorfismos. Son lo suficientemente comunes como para ser consideradas una variación normal en el ADN. Los polimorfismos son responsables de muchas de las diferencias normales entre las personas, como el color de los ojos, el color del cabello y el tipo de sangre. Aunque muchos polimorfismos no tienen efectos negativos en la salud de una persona, algunas de estas variaciones pueden influir en el riesgo de desarrollar ciertos trastornos.

los Principales Tipos de Mutaciones

la Figura 2., La Xeroderma pigmentosa es una afección en la que la dimerización de timina por exposición a los rayos UV no se repara. La exposición a la luz solar produce lesiones en la piel. (crédito: James Halpern et al.)

se observa un ejemplo bien estudiado de una mutación en personas que sufren de xeroderma pigmentosa (Figura 2). Las personas afectadas tienen la piel que es altamente sensible a los rayos UV del sol.

cuando los individuos están expuestos a los rayos UV, se forman dímeros de pirimidina, especialmente los de timina; las personas con xeroderma pigmentosa no pueden reparar el daño., Estos no se reparan debido a un defecto en las enzimas de reparación de escisión de nucleótidos, mientras que en individuos normales, los dímeros de timina se extirpan y el defecto se corrige. Los dímeros de timina distorsionan la estructura de la doble hélice del ADN, y esto puede causar problemas durante la replicación del ADN. Las personas con xeroderma pigmentosa pueden tener un riesgo más alto de contraer cáncer de piel que aquellas que no tienen la afección.

Los errores durante la replicación del ADN no son la única razón por la que surgen mutaciones en el ADN., Las mutaciones, variaciones en la secuencia de nucleótidos de un genoma, también pueden ocurrir debido al daño al ADN. Tales mutaciones pueden ser de dos tipos: inducidas o espontáneas. Las mutaciones inducidas son aquellas que resultan de una exposición a productos químicos, rayos UV, rayos x o algún otro agente ambiental. Las mutaciones espontáneas ocurren sin ninguna exposición a ningún agente ambiental; son el resultado de reacciones naturales que tienen lugar dentro del cuerpo.

las Mutaciones pueden tener una amplia gama de efectos. Algunas mutaciones no se expresan; estas se conocen como mutaciones silenciosas., Las mutaciones puntuales son aquellas mutaciones que afectan a un solo par de bases. Las mutaciones de nucleótidos más comunes son las sustituciones, en las que una base es reemplazada por otra. Estos pueden ser de dos tipos, ya sea transiciones o transversales. La sustitución de transición se refiere a una purina o pirimidina siendo reemplazada por una base del mismo tipo; por ejemplo, una purina como la adenina puede ser reemplazada por la purina guanina. La sustitución transversal se refiere a una purina siendo reemplazada por una pirimidina, o viceversa; por ejemplo, la citosina, una pirimidina, es reemplazada por adenina, una purina., Las mutaciones también pueden ser el resultado de la adición de una base, conocida como inserción, o la eliminación de una base, también conocida como deleción. A veces, un fragmento de ADN de un cromosoma puede trasladarse a otro cromosoma o a otra región del mismo cromosoma; esto también se conoce como translocación.

Se sabe que las mutaciones en los genes de reparación causan cáncer. Muchos genes de reparación mutados han sido implicados en ciertas formas de cáncer de páncreas, cáncer de colon y cáncer colorrectal. Las mutaciones pueden afectar las células somáticas o las células germinales., Si muchas mutaciones se acumulan en una célula somática, pueden llevar a problemas como la división celular incontrolada observada en el cáncer. Si una mutación en las células germinales, la mutación se transmite a la siguiente generación, como en el caso de la hemofilia y xeroderma pigmentosa.

las causas de las mutaciones genéticas

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