MUTACIONESpor E. Alcácer

CONCEPTO:

Es cualquier cambio genético que afecta a un carácter, que se produce en el genotipo y que puede manifestarse en el fenotipo.

CLASIFICACIÓN:

- Según las células que se vean afectadas:

* mutaciones somáticas

* mutaciones germinales

- Según el beneficio:

* mutaciones beneficiosas

* mutaciones perjudiciales

* mutaciones neutras

- Según el origen:

* mutaciones espontáneas

* mutaciones inducidas

- Según la extensión del material genético afectado:

* mutaciones génicas o puntuales

* mutaciones cromosómicas

* mutaciones genómicas

Según las células que se vean afectadas:

mutaciones somáticas: cuando afectan a las células del cuerpo. No se transmiten a la descendencia, sólo a las células que se obtienen por mitosis (clones) de las células que han sufrido la mutación.

mutaciones germinales: afectan a las células madre de los gametos y por tanto se transmiten a la descendencia

Según el beneficio:

mutaciones beneficiosas: aumentan la probabilidad de supervivencia.

mutaciones perjudiciales: pueden causar la muerte. Pueden ser letales, subletales y patológicas.

mutaciones neutras: ni beneficiosas ni perjudiciales, ahora bien, si cambian las condiciones ambientales pueden ser beneficiosas o perjudiciales.

Según el origen:

mutaciones espontáneas: se producen por causas naturales, como errores en la duplicación del ADN o en la meiosis o por cambios químicos espontáneos en el ADN.

mutaciones inducidas: producidas por agentes mutagénicos.

AGENTES MUTÁGENOS• Mutágenos físicos:

Radiaciones ionizantes de onda corta, como rayos X, rayos γ y emisiones de partículas α y β en explosiones nucleares.

Radiaciones no ionizantes, como los rayos ultravioleta.Fluctuaciones térmicas: a partir de 39ºC.

• Mutágenos químicos: Ácido nitroso: transforma la C en U. Agentes alquilantes: añaden grupos metilo o etilo en las bases del

ADN. Sustancias análogas a las bases nitrogenadas: provocan errores

en la duplicación del ADN. Sustancias intercalantes: se intercalan entre las cadenas de ADN,

como algunos colorantes, alquitranes, etc.

• Mutágenos biológicos: virus entre otros.

Según la extensión del material genético afectado:

mutaciones génicas o puntuales: provocan cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen determinado.

mutaciones cromosómicas: afectan a la disposición de los genes en un cromosoma, pero no a la secuencia de nucleótidos del gen.

mutaciones genómicas: alteran el número de cromosomas de la especie.

MUTACIONES GÉNICAS O PUNTUALES

• Albinismo (recesiva)• Fenilcetonuria (recesiva)• Enfermedad de Tay-Sachs• Enanismo (dominante)• Polidactilia (dominante)• Enfermedad de Huntington (dominante)• Anemia falciforme (recesiva)• Fibrosis quística (recesiva)

ALBINISMO

FENILCETONURIA

Afecta gravemente al cerebro durante el crecimiento y el desarrollo. Los efectos de su acumulación causan oligofrenia fenilpirúvica, caracterizada por un cociente intelectual inferior a 20. Los primeros meses de vida, los niños que padecen esta enfermedad parecen estar sanos. Entre los tres y los seis meses pierden el interés por el entorno, y al año se evidencia un retraso importante en su desarrollo. Los síntomas suelen ser retraso psicomotor, cuadros psicóticos de tipo autista, convulsiones, síndrome de West, convulsiones generalizadas y un eczema facial muy rebelde. Por lo general su desarrollo físico es bueno, tienden a tener el cabello más claro que sus hermanos, piel clara, y presentan un olor característico a paja mojada.

ENFERMEDAD DE TAY-SACHS

Es un raro desorden genético del sistema nervioso central que lleva a un deterioro progresivo del cerebro y a la muerte. Los niños que nacen con esta enfermedad se desarrollan con normalidad hasta los seis meses, pero a partir de entonces presentan signos de deterioro de las funciones físicas y mentales, que se concretan en ceguera, crisis epilépticas, retraso mental, incapacidad para tragar, problemas respiratorios y parálisis. No existe cura (con los mejores cuidados el niño morirá a los cinco años).

ENANISMO

Es un trastorno genético que se presenta en 1 de cada 25.000 niños nacidos vivos. caracterizado por un acortamiento de los huesos largos y mantenimiento de la longitud de la columna vertebral, lo que da un aspecto desarmónico: macrocefalia, piernas y brazos cortos y un tamaño normal del tronco, entre otras irregularidades fenotípicas.

POLIDACTILIA

ENFERMEDAD DE HUNTINGTON

Antiguamente se conocía como baile de San Vito. Sus síntomas suelen aparecer hacia la mitad de la vida de la persona que lo padece (unos 30 o 50 años de media) aunque pueden aparecer antes y los pacientes muestran degeneración neuronal constante, progresiva e ininterrumpida hasta el final de la enfermedad que suele coincidir con el final de su vida por demencia y muerte o suicidio. La enfermedad produce alteración cognoscitiva, psiquiátrica y motora, de progresión muy lenta, durante un periodo de 15 a 20 años. El rasgo externo más asociado a la enfermedad es el movimiento exagerado de las extremidades y la aparición de muecas repentinas. Además, se hace progresivamente difícil el hablar y el tragar.

Fig. 11.2

ANEMIA FALCIFORMELos síntomas más comunes en los afectados son:- Aumento del número de pulsaciones y de la longitud de las fibras cardíacas, lo que conlleva riesgo de insuficiencia cardíaca. - Mareos frecuentes. - Disminución del número de hematíes, debido a su extrema fragilidad. - Anoxia de tejidos, provocada por el esfuerzo. - Obstrucción y desgarro de venas. - Disminución de hemoglobina. - Dolor en las extremidades

FIBROSIS QUÍSTICA

Es una enfermedad frecuente que afecta al organismo en forma generalizada, causando muerte prematura. La dificultad para respirar es el síntoma más común, emergente de infecciones pulmonares crónicas, las cuales pueden mostrarse resistentes al tratamiento con antibióticos y otros fármacos. Es un trastorno multisistémico que causa la formación y acumulación de un moco espeso y pegajoso, afectando fundamentalmente a pulmones, intestinos, páncreas e hígado. Asimismo, se caracteriza por la presencia de una alta concentración de sal en el sudor, lo que sentó las bases de la prueba estándar para este diagnóstico. Se trata de una de las enfermedades fatales más comunes. Su prevalencia es mayor entre caucásicos; una de cada 25 personas de ascendencia europea es portadora asintomática de un gen para FQ, siendo la enfermedad genética heredable más frecuente entre esta población. Y aproximadamente una de cada 25 personas es portador sano heterocigoto. La supervivencia media para estos pacientes se estima en 35 años.

MUTACIONES CROMOSÓMICAS(cambios en la estructura de los cromosomas)

Se deben a mutaciones en las células germinales de los padres de individuos afectados. Muchas de estas enfermedades son letales y producen abortos o muertes en edades tempranas

Pueden ser debidas a: Deleciones: pérdida de un fragmento de cromosoma Duplicaciones: cuando un fragmento de cromosoma aparece

más de una vez. Inversiones: cambio de sentido (180º) de un fragmento de

cromosoma. Translocaciones: cambio de posición de un fragmento.

EJEMPLO DE TRANSLOCACIÓN

Ejemplo de deleción Síndrome “Cri du chat”

MUTACIONES GENÓMICAS(alteran el número de cromosomas)

Pueden ser:

• Euploidías: alteración en el número normal de dotaciones cromosómicas.

• Aneuploidias: los individuos afectados presentan algún cromosoma de más o de menos respecto a su dotación normal:

Trisomías: (2n+1)o En autosomas: síndrome de Down (trisomía del 21),

de Edwards (trisomia del 18), de Patau (trisomía del 13)

o En cromosomas sexuales: síndrome de Klinefelter (XXY), triplo X (XXX), duplo Y (XYY).

Monosomías: (2n-1)o En autosomas es letal.o En cromosomas sexuales: síndrome de Turner (X0)

SÍNDROME DE DOWNTrisomía 21

SÍNDROME DE EDWARDSTrisomía 18

SÍNDROME DE PATAUTrisomía 13

SÍDROME DE KLINEFELTER (XXY)

TRIPLO X

DUPLO Y

Elevada estatura

Personalidad infantil

Bajo coeficiente intelectual

Tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial.

SÍNDROME DE TURNER (X0)monosomía de los cromosomas sexuales

Consecuencias de las mutaciones

TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA(por Thomas Hunt Morgan en 1910)

• Los genes se hallan localizados en los cromosomas y los que se encuentran en el mismo cromosoma tienden a heredarse juntos, por los que se denominó genes ligados.

• Cada gen ocupa un lugar determinado en un cromosoma concreto. Ese lugar se denomina locus (en plural loci).

• Los loci para los distintos genes se encuentran situados linealmente a lo largo de los cromosomas.

• Los alelos se encuentran en los loci de los cromosomas homólogos; por esa razón existe un para para cada carácter.

• Genes y cromosomas se comportan de forma similar: se separan en la meiosis y se reparten independientemente durante la formación de los gametos.