3D Render of a DNA Helix

Si recién te has enterado de tu diagnóstico de trombofilia hereditaria, que se origina en realidad por una mutación genética, puede que te preguntes cómo ocurren estas mutaciones. Con suerte, este artículo te ayudará a comprender cómo se distinguen generalmente las mutaciones y qué tipos existen.

La clasificación de las mutaciones se puede realizar de diversas formas, dependiendo del propósito de la clasificación.

Distinguimos estos tipos de mutaciones:

  1. a) De acuerdo a las causas – mutaciones espontáneas e inducidas
  2. b) De acuerdo a la naturaleza y escala de los efectos en el ADN
  3. c) Dependiendo del tipo de células afectadas: mutaciones somáticas y gametos
  4. d) De acuerdo al grado de daño celular: mutaciones deletéreas y letales
  5. e) etc.

Mutaciones espontáneas

Aún se desconoce la relación causal con factores exógenos. Las mutaciones espontáneas suceden en diferentes genes con frencuencias diferentes para cada gen. La probabilidad de mutación en una célula es directamente proporcional, por ejemplo, a la extensión de su genoma y la duración del ciclo celular.

Mutaciones inducidas

En este caso, se puede probar de manera experimental la relación con factores externos. La incidencia de mutaciones puede aumentar sustancialmente mediante efectos de ciertos factores físicos o químicos. Esto se usa para propósitos de crianza e investigación. Los factores que causan mutaciones se llaman mutágenos El factor mutagénico más común es una radiación ionizante de ondas cortas, en especial la radiación de rayos X y radiación radioactiva (que origina mutaciones por radiación). Sin embargo, también se pueden causar mutaciones por choques térmicos o ultrasonido. Se sabe que una gran cantidad de mutágenos químicos (sustancias genotóxicas) son dañinos para el hombre. Se han identificado al rededor de 60 tipos básicos de químicos:

Principalmente son:

  • Agentes de desaminación (por ejemplo nitritos)
  • Agentes alquilantes (por ejemplo dimetil sulfato)
  • Agentes oxidantes fuertes (por ejemplos peróxidos)
  • Aminas aromáticas (por ejemplo bendizine)
  • Nitrocompuentos, colorantes azoderivados, etc.

Incluso hay mutágenos epigenéticos, como el níquel, arsénico, manganesio o antibióticos (actinomicina D, mitomicina). Estas son sustancias que no dañan el ADN directamente, pero afectan las función de las enzimas necesarias para la replicación o reparación del ADN. Al menos el 80% de los mutágenos son también carcinogénicos (que producen cáncer). Desde este punto de vista la formación del tumor es causada por mutaciones somáticas.
Hoy en día se incrementa constantemente la concentración de mutágenos a nuestro alrededor (emisiones de energía, industrias, gases de escape, sustancias usadas en agricultura para proteger las plantas, etc.).

Mutación genética

El alelo estándar del gen puede mutar a uno distinto debido a interferencias en cualquier punto de su extensión. Este cambio puede tener diversas manifestaciones. Lo más usual es un cambio en la base.
Un gen es en esencia una oración formada por las bases A, T, G y C. Este segmento de ADN es responsable de cómo se forma la proteína. Cualquier cambio en la oración puede cambiar su significado y de esta forma cambiar la proteína producida o la forma en la que la célula produce la proteína. Hay tantas formas de cambiar un gen como las hay de equivocarse al tipear oraciones.

Entre las mutaciones se incluyen también cambios donde no se cambian las bases, pero donde hay cambios en los carbohidratos o fosfatos en los nucleotidos. Todas estas mutaciones se llaman mutaciones puntuales. Los cambios puntuales también pueden llevar a mutaciones con desplazamiento del marco de lectura, si hay cambios en la «lectura» de los tripletes desde el punto de la mutación hasta el final del gen. Es un tipo grave de mutación porque el resultado cambia la secuencia del aminoácido. Esta mutación cambia la proteína, la cual se sintetiza de acuerdo a la información del gen, porque el ARNm introduce aminoácidos incorrectos.  Sin embargo, si el punto mutado (triplete) se encuentra justo antes del final del gen, la mutación podría no manifestarse. La estructura de la proteína (es decir, también de la enzima) muestra su función y puede, por lo tanto, ocasionar un cambio en la estructura o la concentración de un número de otras sustancias y, de esa forma, múltiples efectos fenotípicos. La mutación en una zona de una molécula de proteína que no es importante para el funcionamiento no se manifiesta de manera fenotípica, lo que se conoce como «mutación silenciosa». Sucede lo mismo si una mutación cambia el codón en uno diferente, pero sinónimo, lo que resulta en la codificación del mismo aminoácido.

También hay mutaciones condicionales, las que son temas de investigación muy interesantes. Estas mutaciones condicionales se manifiestan de manera fenotípica solo bajo ciertas condiciones externas, por ejemplo, mutaciones que dependen de la temperatura, las cuales ocurren solo a temperaturas elevadas y no se manifiestan en temperatura ambiente normal.

Aberraciones cromosómicas estructurales

Las aberraciones estrucutrales se caracterizan por el cambio estructural uno o múltiples cromosomas. Cualquier cambio en la estructura normal de un cromosoma se asocia con un cambio del orden o el número de genes que posee porque este cambio es el resultado de un deterioro significativo de su ADN. Daños en el cromosoma en una o más zonas producen aberraciones cromosómicas estructurales. El cromosoma s acorta por la rotura y se divide en dos partes: un fragmento con el centrómero y un fragmento sin el centrómero, el cual se pierde en la siguiente división nuclear (junto con sus genes): supresión.

Comparado a las mutaciones genéticas, las aberraciones cromosómicas estructurales suelen ser un obstáculo en el curso normal de la meiosis.   Los gametos con cromosomas aberrantes tienden a poseer una capacidad limitada para participar en la fertilización y, en el caso de una fertilización exitosa, suelen producir un cigoto sin vida.

Aberraciones cromosómicas numéricas

El principio de estas aberraciones radica en un cambio en el número normal de cromosomas en la célula. La célula eucariota, por lo tanto, ya no tiene 2n cromosomas, sino más o menos. Una aberración numérica típica es el síndrome de Down.

Mutaciones somáticas y gaméticas

En las mutaciones somáticas, la mutación se produce en las células somáticas, es decir, células diploides del cuerpo. Las mutaciones gaméticas se dan el gameto haploide.  De acuerdo a las leyes mendelianas, cada mutación gamética se transfiere a la siguiente generación (se encuentra en los gametos y se transmite a todas las células de la descendencia). La mutación somática se presenta en células somáticas en diferentes niveles de desarrollo postcigótico de un individuo. Los alelos mutados se pueden comparar a otros alelos recesivos o dominantes. Las mutaciones de pérdida de función son recesivas. Las mutaciones dominantes que dan al cuerpo la capacidad de operar una nueva función son raras.

Mutaciones viables y letales

Las mutaciones permiten al organismo sobrevivir, al menos hasta la edad reproductiva. Las mutaciones letales no son compatibles con las vida. Un alelo mutado de un gen puede mutar de manera excepcional más adelante en la dirección opuesta, y volver a ser un alelo normal. A este proceso se le conoce como mutación inversa o mutación retrógrada.

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