MUTACIÓNMUTACIÓN

MutacionesMutaciones

Todas las mutaciones consisten Todas las mutaciones consisten en el cambio de secuencia del en el cambio de secuencia del DNA.DNA.

Las mutaciones pueden ocurrir Las mutaciones pueden ocurrir espontáneamente o inducida espontáneamente o inducida por mutágenospor mutágenos

Las mutaciones proveen Las mutaciones proveen evidencia decisiva de que el evidencia decisiva de que el DNA es el material genético. DNA es el material genético.

La existencia de muchas La existencia de muchas mutaciones en un gene puede mutaciones en un gene puede dar lugar a muchas formas de dar lugar a muchas formas de una proteína. una proteína.

Todos los organismos sufren Todos los organismos sufren mutaciones como resultado de mutaciones como resultado de operaciones celulares normales o operaciones celulares normales o interacciones aleatorias con el interacciones aleatorias con el ambiente. Se les llama mutaciones ambiente. Se les llama mutaciones espontáneas. espontáneas.

La tasa en la que ocurren las La tasa en la que ocurren las mutaciones es característica para mutaciones es característica para un organismo en particular y en un organismo en particular y en algunas ocasiones se le conoce algunas ocasiones se le conoce como nivel de fondo. Las como nivel de fondo. Las mutaciones son eventos raros, y mutaciones son eventos raros, y esos genes dañados son esos genes dañados son eliminados durante la evolución. eliminados durante la evolución.

•La ocurrencia de mutaciones puede incrementarse por tratamiento con ciertos compuestos llamados mutágenos, y los cambios que causan se les refiere como mutaciones inducidas.

•La mayoría de los mutágenos actúan directamente modificando una base particular de DNA o incorporándose al ácido nucleico.

•La efectividad de un mutágeno se evalúa por cuánto éste incrementa la tasa de mutación arriba del fondo.

Tipos de mutacionesTipos de mutaciones

Mutaciones puntualesMutaciones puntuales

Mutaciones por Mutaciones por inserción/delecióninserción/deleción

Tipos de mutaciones Tipos de mutaciones puntualespuntuales TransicionesTransiciones

Una purina se sustituye por otra purina Una purina se sustituye por otra purina (A,G)(A,G)

Una pirimidina se sustituye por otra Una pirimidina se sustituye por otra pirimidina (C,T)pirimidina (C,T)

TransversionesTransversiones Una purina se sustituye por una Una purina se sustituye por una

pirimidinapirimidina Una pirimidina se sustituye por una Una pirimidina se sustituye por una

purinapurina

Mutaciones por Mutaciones por inserción/delecióninserción/deleción

Uno o más pares de nucleótidos Uno o más pares de nucleótidos son insertados o eliminados del son insertados o eliminados del DNADNA

Mutaciones puntualesMutaciones puntuales

Pueden producirse como Pueden producirse como consecuencia del tratamiento de un consecuencia del tratamiento de un organismo con análogo de bases o organismo con análogo de bases o sustancias que modifican sustancias que modifican químicamente a las bases.químicamente a las bases.

5 Bromouracilo (5BU) Se parece 5 Bromouracilo (5BU) Se parece estéricamente a la timina (5-metil estéricamente a la timina (5-metil uracilo). El Br, electronegativo uracilo). El Br, electronegativo induce la forma tautomérica que se induce la forma tautomérica que se aparea con la guanina en lugar de aparea con la guanina en lugar de aparearse con la adeninaaparearse con la adenina

TransiciónTransición

Cuando el 5 BU Cuando el 5 BU se incorpora en se incorpora en el DNA en lugar el DNA en lugar de la timina, es de la timina, es capaz de inducir capaz de inducir una transición una transición A.TA.T G.CG.C

Transiciones Transiciones A.T G.C y G.C A.TA.T G.C y G.C A.T

El nitrito, la base conjugada del El nitrito, la base conjugada del ácido nitroso, ha sido utilizado ácido nitroso, ha sido utilizado durante mucho tiempo como durante mucho tiempo como conservador para comidas conservador para comidas preparadas.preparadas.

La observación de que muchos La observación de que muchos mutágenos también pueden ser mutágenos también pueden ser carcinógenos, sugiere que el carcinógenos, sugiere que el consumo de comida que contiene consumo de comida que contiene nitrito es dañino para los seres nitrito es dañino para los seres humanoshumanos

La hidroxilamina (NHLa hidroxilamina (NH22OH) OH)

induce transiciones G.C induce transiciones G.C A.T, reaccionando A.T, reaccionando específicamente con la específicamente con la citosina para convertirla citosina para convertirla en un compuesto que se en un compuesto que se aparea con la adenina.aparea con la adenina.

La utilización de La utilización de compuestos alquilantes compuestos alquilantes como dimetil sulfato, como dimetil sulfato, mostaza de nitrógeno y la mostaza de nitrógeno y la etilnitrosourea provoca la etilnitrosourea provoca la aparición de aparición de transversionestransversiones

Una mutación puntual cambia un Una mutación puntual cambia un solo par de bases.solo par de bases.

Las mutaciones puntuales pueden Las mutaciones puntuales pueden originarse por conversiones originarse por conversiones químicas de una base en otra o por químicas de una base en otra o por errores ocurridos durante la errores ocurridos durante la replicación. replicación.

Una transición reemplaza un par de Una transición reemplaza un par de base G-C con una A-T o vice versa. base G-C con una A-T o vice versa.

Una transversión reemplaza una Una transversión reemplaza una purina con una pirimidina, tal como purina con una pirimidina, tal como cambiar de A-T a T-A.cambiar de A-T a T-A.

Una mutación puntual puede Una mutación puntual puede revertirse restaurando la secuencia revertirse restaurando la secuencia original o ganando un mutación original o ganando un mutación compensatoria en el gene.compensatoria en el gene.

Mutaciones por Mutaciones por inserción/delecióninserción/deleción Las inserciones es el tipo de mutación Las inserciones es el tipo de mutación

más común y es el resultado de más común y es el resultado de movimientos de transposones. movimientos de transposones.

Pueden aparecer como consecuencia Pueden aparecer como consecuencia del tratamiento del DNA con agentes del tratamiento del DNA con agentes intercalantes como naranja de acridina intercalantes como naranja de acridina o proflavina.o proflavina.

La distancia entre dos pares de bases La distancia entre dos pares de bases consecutivos se duplica como consecutivos se duplica como consecuencia del intercalamiento de consecuencia del intercalamiento de una de estas moléculas entre ellas La una de estas moléculas entre ellas La replicación de este DNA distorsionado replicación de este DNA distorsionado puede dar lugar a la inserción o puede dar lugar a la inserción o deleción de uno o más nucléotidos en deleción de uno o más nucléotidos en el polinucleótido recién sintetizado.el polinucleótido recién sintetizado.

Una inserción de material Una inserción de material adicional puede revertirse adicional puede revertirse por deleción del material por deleción del material insertadoinsertado

La deleción de todo el La deleción de todo el gene, no puede gene, no puede revertirse. revertirse.

La frecuencia de mutación La frecuencia de mutación en cualquier par de base se en cualquier par de base se determina por fluctuaciones determina por fluctuaciones estadísticas, excepto para estadísticas, excepto para los puntos calientes, donde los puntos calientes, donde la frecuencia aumenta por al la frecuencia aumenta por al menos un orden de menos un orden de magnitud. magnitud.

Una causa común de Una causa común de puntos calientes es la puntos calientes es la base modificada 5-base modificada 5-metilcitosina, que metilcitosina, que espontáneamente se espontáneamente se desamina a timina. desamina a timina.

Alelos dominantesAlelos dominantes

Cuando un heterocigoto contiene un alelo silvestre y un alelo mutante, el alelo silvestre es capaz de dirigir la producción de la proteína. El alelo silvestre es entonces dominante (esto asume que la cantidad de proteína producida por el alelo silvestre es suficiente).

Pérdida y ganancia de funciónPérdida y ganancia de función Las mutaciones recesivas son debidas a la

pérdida de la función del producto proteico. Las mutaciones dominantes, en general,

resultan en una ganancia de función. Para conocer si un gene es esencial

requiere una mutación nula (null mutation, mutación que elimina completamente la función del gene).

Las mutaciones silentes o silenciosas no tienen efecto, porque el cambio de base no cambia la secuencia de proteína o su cantidad o porque el cambio en la proteína no afecta.

Las mutaciones permeables afectan la función del producto génico, pero no se revelan en el fenotipo porque permanece suficiente actividad en el organismo.