Mutación genética

¿Qué es mutación genética?

La mutación genética, también conocida como mutación puntual o mutación molecular, es el nombre con el cual se conoce a las alteraciones de los nucleótidos de la secuencia de ADN. Esto puede realizarse a partir de la sustitución, inserción o eliminación de una única base de nucleótidos, cambiando los aminoácidos de las proteínas resultantes. Un cambio de uno solo de los aminoácidos no es importante si se lleva a cabo fuera del sitio de la proteína y si es conservativo; pero en caso contrario, puede derivar en graves consecuencias para la estructura genética y para el organismo. Las mutaciones genéticas tienen lugar usualmente mientras se replica el ADN, momento en que una molécula de ADN con doble cadena se separa para crear dos cadenas simples.

Dichas mutaciones pueden ocurrir de forma espontánea durante la replicación del ADN y la tasa de mutación se puede ver incrementada por agentes mutágenos, que pueden químicos, en el caso de aquellas moléculas que pierden pares de bases o cambian su forma helicoidal; o físicos, como los rayos X, los rayos UV o el calor extremo. En el caso de la luz ultravioleta o de la radiación de alta frecuencia, los electrones son ionizados y el ADN se desestructura. También son perjudiciales para el ADN las moléculas reactivas de oxígeno que tienen radicales libres, que usualmente se pueden encontrar como un subproducto del metabolismo celular. Estos daños entonces pueden ocasionar roturas en cadenas de ADN monocatenarias y bicatenarias.

¿Cuáles son los tipos de mutación genética?

Dentro de la mutación genética podemos identificar varios procesos distintos:

Mutación silenciosa: también conocida como mutación sinónima, es el tipo de mutación en el que la secuencia de aminoácidos de la cadena polipéptidica no cambia. De tal forma que los cambios en el nucleótido no son estructurales ni funcionales de la proteína.

Mutación puntual: también conocida como mutación por sustitución de bases, es el tipo de mutación en el que se cambian un par de bases nitrogenadas por otro par en los nucleótidos de la cadena. Dicha mutación puede ser transicional, cuando las bases son sustituidas por otras del mismo tipo; o transversional, cuando las bases son sustituidas por otras de distinto tipo. Así, por ejemplo, en el primer caso las bases púricas AT (de adenina y timina) serían reemplazadas por bases pirimídicas GC (de guanina y citosina); mientras que en el segundo caso las bases AT serían reemplazadas por bases CG o TA.

Mutación no sinónima: es el tipo de mutación en el que las bases generan un nuevo aminoácido, causando cambios estructurales y funcionales al interior de la secuencia de la proteína.

Mutación nula: es el tipo de mutación que ocurre en el centro activo o cerca de este, causando la falta de función de la proteína en la mayoría de los casos. En el caso de que la mutación se de en regiones menos críticas, el impacto es menor y ocasiona mutantes parcialmente inactivos o rezumantes.

Mutación de corrimiento: también conocida como mutación de desfase, ocurre cuando se quitan o añaden pares de nucleótidos alternando la longitud de la cadena. Si la eliminación o añadidura de pares no es múltiplo de tres, las consecuencias sufridas son graves debido a que la información genética queda permanentemente alterada. Estos casos se conocen como indels.

Mutación en los sitios de corte y empalme: también conocida como splicing, ocurre cuando se lleva a cabo la unión covalente de dos pedazos de ADN bicatenario que ha sido catalizado por una ligasa de ADN. Con el nombre de splicing se conocen además dos procesos distintos: uno en el que se corta y empalma una proteína precursora, eliminado una secuencia de aminoácidos para desarrollar una proteína madura; y otro en el que se corta y emplama ARN, que es un proceso común en los eucariotas.

¿Cuáles son las enfermedades causadas por mutaciones genéticas?

Algunas de las enfermedades causadas por mutaciones genéticas son:

• Cáncer: esta enfermedad puede ser provocada por mutaciones en las proteínas encargadas de suprimir los tumores causantes del cáncer. Por ejemplo, las mutaciones genéticas en la poliposis coli adenomatosa causan tumorigénesis.
• Neurofibromatosis: esta enfermedad es causada por mutaciones en el gen Neurofibromin 1 o en el gen Neurofibromin 2.
• Anemia drepanocítica: esta enfermedad es causada por una mutación en la cadena β-globina de la hemoglobina, causando que el aminoácido hidrofóbico valina reemplace al aminoácido hidrofílico ácido glutámico en la sexta posición.
• Enfermedad de Tay-Sachs: esta enfermedad se produce por un defecto genético hereditario que se encuentra en el gen HEXA, cromosoma 15.
• Daltonismo: esta enfermedad es causada por la mutación de genes, que provoca la ausencia de conos verdes o rojos, perjudicando la apreciación de los colores. Este tipo de enfermedad no afecta la claridad de la visión en sí.