MUTACIONES

Mutaciones Puntuales

Estas son mutaciones en las cuales un par de bases remplaza a otro, y se clasifican en:

i.- transiciones, en las cuales a pirimidina (o purina), es substituida por otra

C por T o A por G

ii.- Transversiones, en las cuales una pirimidina es remplazada por una purina o viceversa.

C (T) por A o G o bien A(G) por C o T

Las mutaciones puntuales pueden resultar del tratamiento de los organismos con análogos de bases o substancias que alteran químicamente a las bases.

MUTACIONES CROMOSÓMICAS

En capítulos anteriores se ha estudiado como el ADN muta y puede sufrir cambios. Es frecuente en las poblaciones naturales, que estos cambios a veces afecten a segmentos cromosómicos, cromosomas enteros e incluso a todo el genoma del individuo. Históricamente se han clasificado las mutaciones cromosómicas en estructurales y numéricas dependiendo si afectan a la estructura de los cromosomas o al número de ellos.

Variaciones cromosómicas estructurales.- En una población donde exista un polimorfismo para variaciones cromosómicas estructurales, podemos encontrar individuos homocigóticos estructurales normales, es decir sin ninguna mutación, individuos homocigóticos estructurales para la mutación, es decir con ambos cromosomas homólogos afectados por la mutación e individuos heterocigóticos estructurales, con un cromosoma normal y el otro portador de la mutación. Los individuos heterocigóticos estructurales suelen presentar una configuración crítica en meiosis y producir gametos inviables.

Deleciones

Un individuo es portador de una deleción cuando le falta un segmento cromosómico, si este segmento es un extremo del cromosoma, la alteración se denomina deficiencia. Si la deleción es muy grande es visible al microscopio óptico ya que el cromosoma presenta menor tamaño del normal.

La deleción en homocigosis suele ser letal para el individuo portador, si se presenta en heterocigosis, el efecto será más o menos deletéreo dependiendo de la importancia de los genes presentes en el segmento perdido. En individuos con determinación sexual XX-XY o XX-X0, las deleciones del cromosoma X son letales en los machos; En las hembras dependiendo del sistema de compensación de dosis génica, puede producir algunos efectos fenotípicos en el individuo heterocigótico. En la especie humana, en nacidos vivos, la deleción más frecuente y estudiada, es la conocida como síndrome de "Grito de gato", consiste en una deficiencia del brazo corto del cromosoma 5, que produce un retraso mental y finalmente la muerte del individuo.

Duplicaciones

Las duplicaciones surgen cuando un segmento cromosómico se replica más de una vez por error en la duplicación del ADN, como producto de una reorganización cromosómica de tipo estructural (ver más adelante inversiones y translocaciones), o relacionado con un proceso de sobrecruzamiento defectuoso. Las duplicaciones no suelen ser deletéreas, más bien diríamos que es una fuente de nuevo material genético y base para nuevos cambios evolutivos. Muchas de las familias génicas con un origen evolutivo común, o las familias multigénicas pueden tener su origen en las duplicaciones. Si el segmento afectado es de gran tamaño, se puede detectar en meiosis con los mismos criterios que en las deleciones (bivalente heteromorfo o zona intersticial desapareada en el cromosoma con la duplicación).

Las duplicaciones no suelen tener una manifestación fenotípica observable a simple vista, sino mediante análisis citogenéticos y moleculares. Un caso especial es la mutación Bar en Drosophila melanogaster, detectable porque los individuos mutantes poseen unos ojos con menos facetas y con una forma más estrecha que los individuos normales. El carácter Bar tiene una herencia dominante y ligada al sexo. Realmente es una duplicación de la región 16A del cromosoma X . Cuando se produce un sobrecruzamiento desigual se obtienen cromosomas con tres regiones 16 A y este caso también es observable ya que los individuos portadores de esta variante (ultra Bar o doble Bar) muestran un ojo más estrecho y con menos facetas que los Bar. Esta disminución en las facetas y tamaño del ojo es debido a que los individuos portadores de la duplicación sufren un retraso en el comienzo de la división celular en el tejido del primordio del ojo.

Inversiones

Una inversión es cuando un segmento cromosómico cambia de orientación dentro del cromosoma. Para que se produzca este suceso es necesario una doble rotura y un doble giro de 180º del segmento formado por las roturas. Hay dos tipos de inversiones según su relación con el centrómero:

Pericéntricas: Incluyen al centrómero. Se detectan fácilmente al microscopio óptico pues implican un cambio en la forma del cromosoma.

Paracéntricas: No incluyen al centrómero y por tanto tampoco afectan a la forma del cromosoma.

Cuando se produce el puente y el fragmento se forman gametos inviables y una reducción teórica de la fertilidad en un 50%, ya que de los 4 productos meióticos, dos serán inviables, y dos viables, uno con la ordenación estándar y otro con la ordenación invertida. Hemos de tener en cuenta también que por lo anteriormente explicado, cuando se da sobrecruzamiento en la zona invertida, no se produce recombinación dentro de ese segmento, por lo tanto todos los genes comprendidos en el segmento invertido se transmiten siempre juntos como si estuvieran en un solo bloque de ADN.

Translocaciones

Las translocaciones se producen cuando dos cromosomas no homólogos intercambian segmentos cromosómicos.

Las translocaciones

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