Molecular

Capítulo 3

MUTACIÓN GÉNICA

INTRODUCCIÓN
La mutación y la recombinación (independiente y por cross over) génicas junto con la mutación cromosómica y la genómica, constituyen la principal fuente generadora de variabilidad genética natural. La mutación génica ocasiona cambios en la secuencia de pares de bases dentro de los genes; la estructural, en la estructura de los cromosomas y lagenómica en el número cromosómico. En el presente capítulo analizaremos las bases moleculares conducentes a mutaciones génicas. Pueden ocurrir espontáneamente o bien ser inducidas; las espontáneas se atribuyen a errores durante la replicación del ADN, a la presencia en el ambiente de agentes tales como radiaciones cósmicas, sustancias radioactivas, análogos de bases, etc. En cuanto a la inducción demutaciones, existen dos grandes clases de agentes mutagénicos, los físicos y los químicos. Los agentes físicos son las radiaciones ionizantes y no ionizantes. Las primeras abarcan tanto aquéllas de longitud de onda corta y frecuencia elevada, como los rayos cósmicos, x y γ; como así también las radiaciones α, electrones, neutrones y protones, de naturaleza corpuscular; todas son de penetrancia más omenos elevada, pudiendo ocasionar mutaciones en tejidos profundos. Por acción de estas radiaciones, la ionización origina pares iónicos que contienen grupos químicos muy reactivos. Existe, por lo tanto, una acción directa de estas radiaciones que consiste en los efectos que ocasionan por sí mismas sobre el ADN, y una acción indirecta que comprende los efectos causados por los radicales liberados alo largo de su trayectoria, sobre el ADN. Las radiaciones no ionizantes, también llamadas ultravioleta ó UV, de longitud de onda corta, a diferencia de las anteriores son poco penetrantes por lo que se utilizan sólo para inducir mutaciones en microorganismos, ó en células animales o vegetales cultivadas “in vitro”. En cuanto a los agentes químicos causantes de mutaciones, algunos de los másconocidos son los siguientes : - Análogos de bases - Sustancias que modifican las bases 5-BrU (5-bromouracilo)
tautomerizante

Agentes alquilantes : EMS (etilmetanosulfonato) tautomerizantes; despurinizantes Aflatoxina
ausencia de codificación

Acido nitroso
desaminante

- Agentes intercalantes

Colorantes : naranja de acridina
cross over desigual

El cuadro 3.1 presenta de manera generallos pasos conducentes a las mutaciones génicas espontáneas e inducidas mediante agentes físicos y químicos, como así también sus efectos a nivel de tripletes (que repercuten sobre los aminoácidos componentes de las proteínas codificadas). Como puede observarse, de las dos instancias presentadas en el cuadro (proceso inicial – mutación), la más variable en los diferentes casos es el procesoinicial. En este capítulo no nos referiremos a las mutaciones ocasionadas por agentes químicos, que son situaciones en las cuales el proceso inicial puede tener particularidades que serán tratadas aparte. Debemos tener en cuenta antes de iniciar el análisis de los cambios, que la mayor parte de la información proviene de estudios realizados sobre microorganismos aunque las conclusiones son generalmenteválidas también para los organismos superiores, ya que la estructura del ADN es la misma, los mecanismos fundamentales de la síntesis proteica son similares, y que el código genético es universal.

Cuadro 3.1 - Instancias conducentes a las mutaciones génicas espontáneas e

inducidas y correspondientes efectos a nivel de tripletes. Origen
E S P O N T Á N E A S Radiaciones ionizantes RadiacionesUV

Proceso inicial
Tautomerización Despurinización Desaminación Lazos en el ADN durante la replicación Cross over desigual Tautomerización Dímeros de pirimidinasausencia de codificación Ausencia de codificación por unión a una base Despurinización durante el proceso de reparación

Mutación
Sustitución de bases : Transición Transversión Sustitución de bases : Transición Mutación de...