Mutacion y recombinacion genetica

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MUTACION

Una mutación es un cambio hereditario en la secuencia de bases del ácido nucleico genómico de un microorganismo. En todas las células, éste ácido nucleico es DNA bicatenario. Una cepa que lleva este tipo de cambio se denomina mutante. Por definición, un mutante difiere de su cepa parental en el genotipo, es decir en el conjunto de genes del organismo. Pero, además, las propiedadesobservables del mutante, su fenotipo, pueden también estar alteradas en relación con la cepa parental. Uno se refiere a este fenotipo alterado como (fenotipo mutante).

Determinación del genotipo y del Fenotipo: Dependiendo de la mutación, un mutante puede o no mostrar un fenotipo diferente del de su cepa parental. Por convención, en genética bacteriana, el genotipo de un organismo se designa portres letras minúsculas seguidas de una mayúscula (todas en cursiva) que indican el gen particular implicado. Por ejemplo, el gen hisC de Escherichia coli codifica para una proteína que se denominaHisC. En este caso, esta proteína (una enzima de la ruta biosintética de la histidina) corresponde a la histidinol-fosfato aminotransferasa, que describe su actividad enzimática. Las mutaciones en gen hisCse designan como hisC1, hisC2 y así sucesivamente, en referencia al orden en que fueron obtenidas las cepas mutantes.

El fenotipo de un microorganismo se designa por una letra mayúscula seguida de dos letras minúsculas con un signo más o menos como superíndice para indicar la presencia o ausencia de tal propiedad. Por ejemplo, una cepa His+ de E. coli es capaz de sintetizar su propiahistidina, mientras que un His- no. Las mutaciones en el gen hisC pueden conducir a un fenotipo His- si eliminan la función del producto gen.

Bases Moleculares de la Mutación: Las mutaciones surgen en células a causa de cambios en la secuencia de bases del material genético de un microorganismo. En muchos casos, las mutaciones conducen a cambios fenotípicos en el organismo; en la mayoría de lasocasiones estos cambios son perjudiciales o neutros, pero a veces ocurren también cambios que son beneficiosos. Las mutaciones pueden ser espontáneas o inducidas. Las mutaciones espontáneas pueden surgir como consecuencia de la acción de la acción de la radiación natural que alteran la estructura de las bases del DNA. Las mutaciones espontáneas pueden ocurrir durante la replicación, como resultado deerrores en el apareamiento de las bases, originando cambios en el DNA replicado. Las mutaciones que implican un par de bases (o unos pocos pares), se conocen generalmente como mutaciones puntuales. Las mutaciones puntuales pueden ser resultado de sustituciones de pares bases en el DNA o de la inserción o deleción de un par de bases (microinserciones o microdeleciones).

Las mutaciones utilizadaspara la mejora de cepas microbianas generalmente son mutaciones puntuales. Estas mutaciones puntuales son de dos tipos:
1. Sustitución de un nucleótido por otro nucleótido: La sustitución de un nucleótido por otro gen puede originar las siguientes mutaciones:
o Mutación silenciosa: Cuando el codón alterado continúa codificando para el mismo aminoácido y por lo tanto se sintetiza lamisma proteína.
o Mutación con sentido erróneo: Cuando el codón alterado codifica para un aminoácido diferente que puede alterar las propiedades de la proteína, o incluso convertirla en no funcional.
o Mutación sin sentido: cuando la sustitución del nucleótido produce un codón de terminación de la cadena resultando en una para de la síntesis de la proteína en la traducción. Elproducto es una proteína incompleta que probablemente no es funcional.
2. Mutaciones por desfase: Como el código genético se lee desde un extremo en bloques consecutivos de tres bases, cualquier deleción o inserción de un par de bases origina un desfase en el marco de lectura y la traducción del gen es completamente alterada.

Mutagénesis: Mientras que la frecuencia de mutación espontánea es...
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