Genética; Mecanismos De Inducción De Las Mutaciones

Una mutación genética en ocasiones puede denominarse mutación puntual debido a que dentro de un gen uno de sus alelos cambia a un alelo diferente. La mutación puntual hace referencia a las alteraciones de pares de bases de ADN ya sea individuales o de un pequeño grupo de pares de bases.

De acuerdo a la estructura y secuencia de un gen, las formas en las mutaciones podrían cambiar un gen de tipo salvaje. Las mutaciones que eliminan o disminuyen la función génica son las más comunes.

Hay dos tipos de cambios mutacionales puntuales en el ADN:

• Sustituciones de bases: Son las mutaciones en las que un par de bases se reemplaza por otro par.
• Adiciones o deleciones de bases: Son pares de nucleótidos. La más simple de estas mutaciones es la adición de pares de bases simples.

Puntos calientes

Al observar un conjunto de mutaciones inducidas por distintos mutágenos, se ve una especificidad diferente que es característica de cada mutágeno, esta especificidad es producto de la preferencia de un mutágeno dado para algún tipo de mutación o para algunos sitios mutacionales llamados puntos calientes. Los puntos calientes son los genes donde la mutación es llevada a cabo con más frecuencia.

Acción de mutágenos

Los mutágenos actúan por medio de al menos tres mecanismos distintos: Alteran, reemplazan o dañan. En el ADN reemplazan una base, alteran una base para que se empareje con otra o dañan una base para que no sea posible el emparejamiento.

Sustitución de bases

Como se mencionó anteriormente, la sustitución de bases son las mutaciones en las que un par de bases se reemplaza por otro par, esta sustitución se divide en dos; transiciones y transversiones. La transición es cuando se reemplaza una base por otra de la misma condición química, mientras que la transversión es cuando se reemplaza una base de una misma condición química por una base de otra condición.

Los análogos de bases son compuestos químicos que son similares a las bases de nitrógeno normales del ADN que con frecuencia se juntan al ADN en vez de las bases normales. Muchos análogos tienen propiedades de emparejamiento y pueden producir mutaciones cuando provocan la inserción de nucleótidos que no son correctos en la replicación.

Modificación de bases

Una base se altera cuando algunos mutágenos no se integran al ADN, provocando el mal emparejamiento.

Los agentes alquilantes pueden modificar las bases de los nucleótidos entrantes en la síntesis de ADN. Los agentes intercaladores también son modificadores de ADN, este compuesto tiene proflavina, naranja de acridina y compuestos ICR. Estos agentes son moléculas planas que imitan pares de bases y pueden intercalarse entre las beses nitrógeno apiladas en el núcleo de la doble hélice de ADN.

Lesiones en las bases

No se puede llevar a cabo un emparejamiento cuando muchos mutágenos dañan una o más bases. Esto genera un bloque de replicación gracias a que la síntesis de ADN no continúa más allá de una base que no especifica a su compañero complementario por medio de enlaces de hidrógeno. Los mutágenos que dañan lugares del emparejamiento de bases dependen del sistema SOS.

Sistema SOS

El sistema SOS se induce como reacción de emergencia para que no ocurra la muerte celular cuando hay daños en el ADN. Este sistema hace que la célula intercambie la célula muerta por un nivel de mutagénesis.

Diferentes mutágenos dependientes de SOS tienen especificidades muy diferentes. Las mutaciones deben darse en respuesta a pares de bases específicamente dañados.

Mecanismos de mutación espontánea

Las mutaciones espontáneas son mutaciones muy raras, pueden ocurrir debido a errores en la replicación del ADN, lesiones espontáneas y en elementos genéticos transponibles.

Errores en la replicación del ADN

Los errores en la replicación del ADN pueden ocasionar mutaciones de desplazamiento de cuadros.

El modelo de Streisinger anuncia que la frecuencia de un desplazamiento de cuadro depende de la cantidad de pares de bases formados en el mal emparejamiento de secuencias repetidas.

Las deleciones son causa de la ruptura de un cromosoma con pérdida de material genético, producen a un fenotipo anormal por la pérdida de genes. Las deleciones con varios pares de bases constituyen una fracción de mutaciones espontáneas

Lesiones espontáneas

Las lesiones espontáneas también causan mutaciones, las más frecuentes son la depurinación y la desanimación.

Depurinaciones

La depurinación ocurre espontáneamente y es consecuencia de la pérdida de una base purínica de un nucleótido dando como resultado un sitio apurínico. Durante la replicación, los sitios apurínicos no especifican ninguna base, pero en algunos casos se puede insertar una base en ese sitio y eso en ocasiones genera una mutación.

Desanimación de la C

La desanimación es aquella alteración espontánea que un grupo amino de una base, la citosina genera uracilo. Los restos de U no reparado se emparejan con A en la replicación, convirtiendo un par de G y C en un par de A y T.

Bases dañadas oxidativamente

Este tipo de lesión está implicada en mutagénesis. Las especies de oxígeno activo como los radicales superóxido, hidroxilo y peróxido de hidrógeno son subproductos del metabolismo aeróbico normal y pueden causar daño oxidativo al ADN y da como resultado mutaciones que han están relacionadas a enfermedades humanas.

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