Mutaciones Genéticas: LAS MUTACIONES GENETICAS

La mutación es una alteración en la información genética de un ser vivo, se produce un cambio de características, que se presenta de repente, y que puede ser hereditario. El gen capaz de mutar es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN.
En los seres multicelulares, la herencia de la mutacion sólo es posible cuando afecta a las células reproductivas.

CONSECUENCIAS DE LAS MUTACIONES

Una de las consecuencias de las mutaciones puede ser una enfermedad genética aunque en el corto plazo pueden parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Si no hubiese mutaciones no habría cambios y sin cambios no habria evolución.

CAUSAS DE LAS MUTACIONES:
Las principales causas de las mutaciones que se producen de forma natural o normal en las poblaciones son tres: los errores durante la replicación del ADN, las lesiones o daños fortuitos en el ADN y la movilización en el genoma de los elementos genéticos transponibles.Errores en la replicaciónDurante la replicación del ADN pueden ocurrir diversos tipos de errores que conducen a la generación de mutaciones. Los tres tipos de errores más frecuentes son:La tautomería: las bases nitrogenadas se encuentran habitualmente en su forma cetónica y con menos frecuencia aparecen en su forma tautomérica enólica o imino. Las formas tautoméricas o enólicas de las bases nitrogenadas (A*, T*, G* y C*) muestran relaciones de apareamiento distintas que las formas cetónicas: A*-C, T*-G, G*-T y C*-A. El cambio de la forma normal cetónica a la forma enólica produce transiciones. Los errores en el apareamiento incorrecto de las bases nitrogenadas pueden ser detectados por la función correctora de pruebas de la ADN polimerasa III.Las mutaciones de cambio de fase o pauta de lectura: se trata de inserciones o deleciones de uno o muy pocos nucleótidos. Según un modelo propuesto por Streisinger, estas mutaciones se producen con frecuencia en regiones con secuencias repetidas. En las regiones con secuencias repetidas, por ejemplo, TTTTTTTTTT..., o por ejemplo, GCGCGCGCGCGCG...., durante la replicación se puede producir el deslizamiento de una de las dos hélices (la hélice molde o la de nueva síntesis) dando lugar a lo que se llama "apareamiento erróneo deslizado". El deslizamiento de la hélice de nueva síntesis da lugar a una adición, mientras que el deslizamiento de la hélice molde origina una deleción. En el gen lac I (gen estructural de la proteína represora) de E. coli se han encontrado puntos calientes (regiones en las que la mutación es muy frecuente) que coinciden con secuencias repetidas: un ejemplo es el punto caliente CTGG CTGG CTGG.Deleciones y duplicaciones grandes: las deleciones y duplicaciones de regiones relativamente grandes también se han detectado con bastante frecuencia en regiones con secuencias repetidas. En el gen lac I de E. coli se han detectado deleciones grandes que tienen lugar entre secuencias repetidas. Se cree que estas mutaciones podrían producirse por un sistema semejante al propuesto por Streisinger ("Apareamiento erróneo deslizado") o bien por entrecruzamiento desigual.Lesiones o daños fortuitos en el ADN

Tipos de mutaciones segun sus consecuencias:

Mutaciones morfológicas: afectan a la morfología del individuo, es decir, a su distribución corporal. Modifican el color o la forma de cualquier ser vivo.Suelen producir malformaciones. Un ejemplo de una mutación que produce malformaciones en humanos es la neurofibromatosis.

Mutaciones letales y deletéreas: Son las que afectan la supervivencia de los individuos, provocandoles la muerte antes de alcanzar la madurez sexual. Cuando la mutación no provoca la muerte, se dice que la mutación es deletérea. Estas mutaciones suelen producirse por cambios en genes esenciales o imprescindibles para la supervivencia. Normalmente las mutaciones letales son recesivas.

Mutaciones condicionales: Son las que presentan el fenotipo mutante en determinadas condiciones ambientales (denominadas condiciones restrictivas), mostrando la característica silvestre en las demás condiciones del medio ambiente (condiciones permisivas).

Mutaciones bioquímicas o nutritivas: Son los cambios que generan un cambio de alguna función bioquímica como, por ejemplo, la actividad de una determinada enzima. Se detectan ya que los organismo que padecen esta mutacion no pueden crecer en un medio de cultivo. Los microorganismos constituyen un material de elección para estudiar este tipo de mutaciones ya que las cepas silvestres solo necesitan para crecer un medio compuesto por sales inorgánicas y una fuente de energía como la glucosa. Ese tipo de medio se denomina mínimo y las cepas que crecen en él se llaman prototróficas. Cualquier cepa mutante para un gen que produce una enzima perteneciente a una vía metabólica determinada, requerirá que se suplemente el medio de cultivo mínimo con el producto final de la via o ruta metabólica que se encuentra alterada. Esa cepa se llama auxotrófica y presenta una mutación bioquímica o nutritiva

Mutaciones de pérdida de función Las mutaciones hacen que la función del gen no se pueda llevar a cabo correctamente, por lo que desaparece alguna función del organismo que la presenta. Este tipo de mutaciones suelen ser recesivas y se denominan mutaciones de pérdida de función. Un ejemplo es la mutación del gen hTPH2 que produce la enzima triptofano hidroxilasa en humanos. Esta enzima está involucrada en la producción de serotonina en el cerebro. Una mutación (G1463A) de hTPH2 determina aproximadamente un 80% de pérdida de función de la enzima, lo que se traduce en una disminución en la producción de serotonina y se manifiesta en un tipo de depresión llamada depresión unipolar

Mutaciones de ganancia de función: Cuando se produce un cambio en el ADN, lo más normal es que corrompa un proceso normal del ser vivo. Sin embargo, existen ocasiones donde una mutación puede producir una nueva función al gen, generando un fenotipo nuevo. Si ese gen mantiene la función original, o si se trata de un gen duplicado, puede dar lugar a un primer paso en la evolución.
Mutaciones cromosómicas: Son alteraciones que afectan a la estructura de los cromosomas afectando a la situación normal de los genes, suelen provocar diversas anomalias en la mitosis y en la meiosis y sobertodo en ésta debido al apreamiento de cromosomas homólogos. Hay varios tipos: deleciones: pérdida de un segmento cromosómico y en consecuencia de la información contenida en él.-Duplaciones: repetición de un segmentos cromosómico ed extensión variable, algunas sin deletéreas(muerte), pero se piensa que otras han podido ser útiles en la evolución de nuevo material genético.-Inversión: un segmento cromósomico cambia de sentido dentro del propio cromosoma, respecto de una secuencia considerada típica.-translocación: un segmento cromosómico cambia de posición dentro del conjunto de cromosomas, a estos segmentos se les llama transposones.

Mutaciones numéricas: afectan al número de cromosomas típico de la especie, es decir, son las que alteran el genoma y por tanto el caritipo, pueden ser: -euplodias-> afectan a juegos cromáticos completos, que pueden ser a su vez: poliploidias(aumento de juegos cromosómicos) o haploides(se reduce el número de juegos cromosómicos). -aneuploidias: es la alteración en la cantidad de uno de los tipos de cromosomas homólogos. En las células somáticas hay un mecanismo que inactiva a los cromosomas X ,menos uno, la ganancia o perdida de un cromosoma sexual en genoma diploide altera el fenotipo normal , dando lugar a los síndromes como los de Klinefelter (anomalía gonosómica más común en los humanos. Los afectados presentan un cromosoma “X” supernumerario lo que conduce a fallo testicular primario con infertilidad e hipoandrogenismo. A pesar de la relativa frecuencia del padecimiento en recién nacidos vivos, se estima que la mitad de los productos 47, XXY se abortan de manera espontánea) o de Turner(enfermedad genética caracterizada por presencia de un solo cromosoma X. La falta de cromosoma Y determina el sexo femenino de todos los individuos afectados, y la ausencia de todo o parte del segundo cromosoma X determina la falta de desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios. Esto confiere a las mujeres que padecen el síndrome de Turner un aspecto infantil e infertilidad de por vida).
La variación cromosómica se origina como un error durante la producción de gametos. La no disyunción es el fallo de los cromosomas en separarse y desplazarse a los polos opuestos en la meiosis. Cuando esto ocurre se altera la distribución normal de los cromosomas en los gametos. El cromosoma afectado puede dar lugar a gametos anormales con dos miembros o con ninguno. La fecundación de estos con un gameto haploide normal da lugar a cigotos con tres miembros (trisomía) o con solo uno (monosomía) de este cromosoma.

Mutación génica: mutación molecular o mutación puntual a los cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. Pueden llevar a la sustitución de aminoácidos en las proteínasas resultantes. Un cambio en un solo aminoácido puede no ser importante si es conservativo y ocurre fuera del sitio activo de la proteína.