Mutaciones

Las mutaciones genéticas – Parte 3

Debido a la especificidad del sustrato de las enzimas, la fidelidad del proceso de copia del material genético es muy alta, disminuyendo la tasa de mutaciones. Se estima que se produce un error por cada 109 bases añadidas. La estabilidad de la copia del material genético en un entorno celular normal está muy comprometida, por lo que si no hay nada que se oponga a ello, el número de mutaciones por célula y generación sería de tal calibre que la vida resultaría difícil o imposible en tales circunstancias. La célula ha adquirido a lo largo de la evolución toda una serie de mecanismos que tienden a reducir el daño que se produce en el ADN (Wood, 1996).

Las mutaciones, un accidente no planificado en el código genético

La siguiente clasificación de las mutaciones permitirá comprender por qué ocurren estos errores genéticos cuyos resultados se expresan en el fenotipo:

  • Mutaciones naturales. Se dan de manera espontánea y son de frecuencia muy baja, porque la célula tiene mecanismos de corrección muy eficaces.

  • Mutaciones inducidas. Son provocadas artificialmente, tienen una tasa de ocurrencia extremadamente alta. Son producto de agentes mutágenos, es decir, factores capaces de alterar la estructura normal del material genético. Los mutágenos también aumentan considerablemente la frecuencia de las mutaciones naturales.

Las mutaciones que ocurren en células somáticas o somatoplasma (del cuerpo) no se transmiten a la descendencia, sino que generalmente quedan restringidas al tejido donde ocurren, pudiendo incluso no provocar ninguna alteración evidente, porque pueden ser reemplazadas por células sanas, pero pueden provocar cáncer si se dañan los genes encargados de la división y diferenciación celular. Sin embargo si las mutaciones afectan al material hereditario del germinoplasma (células formadoras de gametos), con toda seguridad se trasmitirán a la descendencia.

Agentes mutágenos

  • Radiaciones. Cualquier forma de energía radiante, invisible, que se propaga en forma de ondas capaces de traspasar los tejidos tiene el potencial de dañar las células y la información genética. Veamos dos tipos de radiación:

    1. Radiaciones ionizantes. Representadas por los rayos X y las radiaciones alfa, beta y gama. Son radiaciones atómicas y pueden ser electrones (rayos X) o nucleares, es decir emisiones de partículas de alta energía provenientes del núcleo atómico. ¿Cómo actúan? Al atravesar los tejidos provocan pérdidas de electrones en los átomos los que irán a parar en otros átomos, formando iones positivos o negativos. Estos iones pueden provocar formas tautoméricas (formas de bases nitrogenadas que no poseen grupos funcionales a los cuales pertenecen), haciendo imposible el apareamiento de la base complementaria; también pueden romper los anillos de las bases nitrogenadas, e incluso pueden romper los enlaces fosfodiéster de las cadenas de ADN, donde se rompería la cadena de ADN y luego los cromosomas.
    2. Radiaciones no ionizantes. Representadas por radiaciones del espectro electromagnético, que provocan la ascensión de electrones de bajo nivel de energía a niveles superiores de energía, lo que favorece la formación de enlaces covalentes entre bases nitrogenadas continuas, formándose dímeros de timina o citosina, o enlaces timina–citosina (lo normal timina–adenina). La más común de estas radiaciones son los rayos UV o radiación ultravioleta, sin embargo, también se le atribuye esta característica a los microondas y señales de telefonía celular (estas últimas son objeto de discusión todavía). Se ha comprobado incremento de ciertos tipos de cánceres si la exposición a radiaciones no ionizantes ha sido prolongada.
  • Sustancias químicas mutágenas: son compuestos químicos capaces de inducir modificaciones en las bases nitrogenadas. Ellas son: ácido nitroso (HNO2) que desamina la citosina convirtiéndola en uracilo; la hidróxilamina (NH2OH) que introduce grupos hidroxilos en las bases nitrogenadas; el gas mostaza (C4H8Cl2S) y el dimetil sulfato ((CH3)2SO4 son agentes alquilantes, porque añaden grupos metilo, etilo, etc. a las bases nitrogenadas. La acridina (C13H9N) que puede intercalarse entre los pares de bases, produciendo alargamiento de la cadena de ADN, de modo que al replicarse la polimerasa introduce bases adicionales, entonces la lectura de la cadena se ve corrida, por tanto alterada.

Los mecanismos que funcionan para que el mensaje del ADN se manifieste sin errores son los siguientes y, según Lehninger, pueden clasificarse como:

  • Reparación directa o “in situ”. Por ejemplo, la fotoliasa (separa los dímeros de timinas formados por radiación UV) y la metiltransferasa (retira grupos metilo añadidos al ADN). Las exonucleasas eliminan el último nucleótido puesto equivocadamente. Enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD) y  otras catalasas, que neutralizan formas reactivas del O2, antes que dañen al ADN.

  • Reparación por escisión, cortan bases. Mencionamos:

    • Reparación por escisión de bases BER (Base Excision Repair) o reparación de parches muy cortos (VSP).
    • Reparación por escisión de nucleótidos NER (Nucleotide Excision Repair) o reparación de parches cortos (SP).
  • Reparación de desapareamiento de bases. Se la denomina Mitsmach Repair o reparación de parches muy largos (VLP).

  • Reparación inducida:

    • Respuesta SOS: es un relleno de emergencia cuando la cadena debe seguir su elongación.
    • Respuesta inducida en células eucariontes.
  • Apoptosis o muerte celular por acción de la proteína P53, desencadena una cascada de eventos para eliminar la célula cuando ninguno de los anteriores mecanismos ha funcionado. Evita la formación de tumores.

Hay 3 momentos en que la reparación no es posible o es menos eficaz:

  • La senescencia

  • El “suicidio celular” o apoptosis

  • La carcinogénesis

“El poder sanador de Dios se hace sentir en toda la naturaleza. Si se corta un árbol, si un ser humano se lastima o se rompe un hueso, la naturaleza empieza inmediatamente a reparar el daño. Aún antes que exista la necesidad, los agentes sanadores están listos para la restauración…” (La educación online).

El mismo poder y amor que se manifiesta a nivel orgánico, también se verifica a nivel molecular. Contrariamente a la postura de Wood (cita inicial), no es la evolución quien ha generado el remedio; Dios lo proveyó desde el inicio de la vida.

2017-05-05T07:32:38+00:00 Por |Categorías: Artículos Nivel II|Etiquetas: , , |Sin comentarios

Acerca del autor:

Docente en Biología y Ciencias de la Universidad de Chile. Postítulos en: Biotecnología y Biología celular avanzada y uso de los medios (TICs). Sexualidad y Afectividad en adolescentes. Consejería Educacional y Vocacional.

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