MUTACIONES En 1901 Hugo de Vries creó el concepto de Mutación para referirse a los cambios inesperados en la información biológica. (mutación como cambio evolutivo que daba lugar instantáneamente a una nueva especie) En 1943 investigaciones de Salvador Luria y Max Delbrück La mutación es un suceso fortuito debido a la alteración en el ADN. Para considerar el cambio como mutación es necesario que no se deba ni a la segregación ni a la recombinación que tiene lugar en la meiosis. Importancia en muchos procesos biológicos desde la evolución de las especies hasta el desarrollo del cáncer 1 CLASIFICACION DE LAS MUTACIONES: SEGÚN LAS CELULAS AFECTADAS Puede ocurrir en células somáticas: modificaciones no heredables. Afectan al soma del individuo desapareciendo con él Pueden ocurrir en células germinales: Afecta a los gametos. Se transmite a la descendencia si el gameto es fecundado. SEGÚN LA CAUSA Espontánea Provocada por distintos agentes mutágenos. SEGÚN LOS EFECTOS Neutras Beneficiosas Perjudiciales letales (muere el 90%) Perjudiciales subletales (muere menos del 10%) Perjudiciales patológicas (producen alguna enfermedad) SEGÚN EL TIPO DE EXPRESION GENETICA Dominantes (respecto del alelo normal no mutado) Recesivas (respecto del alelo normal no mutado) 2 SEGÚN LA ALTERACION PROVOCADA Mutación génica.- puntual o molecular. No detectable Cambios químicos en el ADN que afectan a la secuencia de nucleótidos. Por sustitución de bases (solo cambia un triplete): transiciones y transversiones, desaminaciones, despurizaciones, formación de dímeros de timina Perdida o inserción de bases (cambia toda la secuencia de bases) Translocaciones Mutación estructural.cromosómicas citológicamente en la meiosis Detectable Alteración de la secuencia normal de los fragmentos transversales de un cromosoma. Por numero incorrecto de genes : Deficiencia o delección y Duplicación Por alteraciones en el orden de los genes: Translocación, Inversión Mutaciones numéricas.citológicamente en los cariotipos genómicas Detectable Alteración del nº de cromosomas Euploidias: Alteración en el nº de juegos cromosómicos: Monoploidia y poliploidia Aneuploidia: Falta o sobra algún cromosoma: Nulisomía, monosomía, trisomía, tetrasomía 3 AGENTES MUTÁGENOS Son agentes mutágenos aquellos factores que aumentan la frecuencia normal de mutación. AGENTES FISICOS 1. Fluctuaciones térmicas: • despurinización : pérdida de bases púricas 0. Desaminación: modificaciones en las bases 2. Radiaciones no ionizantes ultravioleta: • formación de dímeros de T y dímeros de C desorganizándose la doble hélice de ADN 3. Radiaciones ionizantes: Radiaciones electromagnéticas de longitud de onda muy corta (muy energéticas y alto poder de penetración. Rayos gamma, rayos X y flujos de electrones y protones 4. Radiaciones ionizantes corpusculares: partículas alfa y beta. Sus efectos son de rotura de cadenas de ADN AGENTES QUÍMICOS 5. Metabolitos reactivos: radicales libres derivados del oxígeno. 6. Sustancias químicas: Ac. Nitroso, gas mostaza, Nitrosamina del humo del tabaco o de los alimentos ahumados; nitritos benzopirenos del humo del tabaco y de alimentos quemados. Sustancias que aparecen en los aceites sometidos a frituras sucesivas; Alimentos calentados a mas de 200º; flavonoides del café, te, cacao , cerveza.; exceso de glucosa en las dietas. … AGENTES BIOLÓGICOS 7. Virus: Retrovirus, adenovirus, hepatitis B 8. Transposones: Segmentos móviles de ADN 4 MUTACIONES Y EVOLUCIÓN Unidad evolutiva: La población POBLACION: conjunto de individuos de la misma especie, coetáneos, que habitan en un mismo ambiente, soportan por tanto idénticas condiciones ambientales y tienen posibilidades de reproducirse. Las mutaciones suelen pasar inadvertidas Si son beneficiosas irán poco a poco sustituyendo al gen original (evolución molecular) Se ponen de manifiesto en nuevas circunstancias donde aparece la presión selectiva El proceso evolutivo de una población es el resultado de dos tendencias: 1. Una que favorece la variabilidad genotípica y que se debe: 1. a la aparición de nuevos alelos por mutación 2. a la recombinación meiótica. Reordenación de los genes 3. Reproducción sexual. Unión de distintos gametos 2. Otra tendencia antagónica que reduce la variabilidad y es el fruto de una presión selectiva que elimina determinados genotipos ====== SELECCIÓN. LA SELECCIÓN: Se produce mediante dos procesos: 1. Eliminación masiva: Es aleatoria. Afecta a gametos, cigotos e individuos en fases juveniles. Se produce un arrastre génico. 2. Eliminación selectiva: No es aleatoria. Se debe a un agente selectivo ( ambiente, depredadores..) eliminando aquellos genes cuyo valor adaptativo es mínimo y favoreciendo el aumento de aquellos mejor adaptados. 5 MUTACIONES Y CANCER Alteración de genes que controlan los procesos de división celular Multiplicación celular descontrolada, desorganizada y rápida. Destruye el tejido afectado e invade otros órganos CAUSA MULTIPLE 1. AGENTES MUTAGÉNICOS CANCERÍGENOS 2. PROTOONCOGENES ONCOGENES ACTIVOS ESTIMULO DE LA DIVISIÓN CELULAR 3. GENES SUPRESORES DE TUMORES ↓ PROTEINAS INHIBIDORAS DE LA DIVISIÓN CELULAR 4. GENES CORRECTORES EN EL ADN NO HAY CORRECCIÓN DESARROLLO DEL TUMOR 6