La Biología de 2º Bach Presenta: Mutaciones

Recuerde que el flujo de información en las células es el siguiente: Mutaciones Recuerde que el flujo de información en las células es el siguiente: ADN Replicacion ARNm Proteina Transcripción Traducción Por lo tanto, un cambio en el ADN: Pasará a la siguiente generación después de la replicación del ADN y la división celular. Producirá un cambio en la estructura o función de una proteína, si el cambio afecta al gen que codifica esa proteína. Esos cambios del ADN se llaman MUTACIONES. Mutación : Cambio en la secuencia de bases del ADN. [Continue]

Tipos de mutaciones (Según la extensión de la mutación) Génicas o verdaderas: afectan a un solo gen Cromosómicas: afectan a fragmentos de cromosomas Genómicas: afectan al número total de cromosomas

Mutaciones cromosómicas Delecciones Inserciones Duplicaciones Translocaciones

Mutaciones cromosómicas Ejemplo de translocación

Delecciones Síndrome “Cri du chat” Ejemplo de delección

Mutaciones genómicas Trisomía 21 síndrome de Down

No separación de los cromosomas sexuales Cromosoma X XXX XXY Sindrome de Klinefelter XO Sindrome de Turner No separación de los cromosomas sexuales

Síndrome de Turner monosomía de los cromosomas sexuales

Síndrome de Klinefelter

Mutaciones génicas o de punto Se llaman también mutaciones verdaderas Tipos de mutaciones génicas: Sustituciones a) Silenciosas b) Cambio de sentido c) Sin sentido Adiciones y delecciones

Sustituciones: Una mutación de punto por sustitución de bases ocurre cuando un solo nucleótido es sustituído por un nucleótido distinto. A C T G ADN Parental A Mutación De punto T G A C ADN Hijo Normal Mutante Replicacion A C T G Sustitucion de un par de bases. Transcripcion T G U A ARNm mutante Traduccion Posiblemente una proteína mutante

Tipos de mutaciones de punto Hay tres tipos de mutaciones de punto por sustitución de bases: 1. Silenciosas, 2. cambio de sentido y 3. sin sentido 1)Silenciosas: No producen cambios en la proteína codificada. Ocurre usualmente cuando se sustituye el tercer nucleótido de un triplete. (Al ser el código genético degenerado, el cambio de codon que se produce no codifica un nuevo aminoácido) C G T A Gen original G C A U ARNm Met Stop Lys His Tripeptido Mutacion Silenciosa A C G T A ARNm Mutado U G C A U Met Stop Lys His Tripeptido El codon CAU codon codifica también la His, Así que el tripéptido no cambia.

2)Mutación cambio de sentido: Este tipo de mutación ocurre cuando se sustituye un nucleótido. El codon modificado codifica un aminoácido distinto. Suele dar lugar a un cambio de actividad de la proteína resultante, lo que puede ser beneficioso o perjudicial. C G T A Gen original G C A U ARNm Met Stop Lys His Tripeptido Mutacion G C G T A C ARNm Mutado G C A U Stop Thr Met His El codon AAC codifica la Asn, por lo que hay un cambio de aminoácido en el tripeptido resultante. Tripeptido cambiado Asn

Glóbulos rojos normales Glóbulos rojos anormales ADN mutado Agregación de las moléculas de hemoglobina Las moléculas de hemoglobina no se agregan Glóbulos rojos normales Glóbulos rojos anormales

Mut. Sin sentido 3)Mutación sin sentido: Una mutación sin sentido es aquella en que la sustitución de un nucleótido da lugar a un codon que no codifica ningún aa, el Codon resultante es la señal de STOP de la traducción. La proteína resultante es mas corta de lo normal y probablemente pierda la función que debería realizar. C G T A Gen original G C A U ARNm Met Stop Lys His Tripeptido Mut. Sin sentido A C G T A U ARNm mutado G C A U Stop Thr Met His El codon UAG significa fin de la traducción, por lo que la Proteína termina prematuramente, queda incompleta. Triplete sin sentido

Otro tipo de mutación génica son las adiciones y delecciones. Adiciones: Se inserta un nucleótido nuevo en el ADN. Delecciones: se pierde un nucleótido del ADN. Estos cambios alteran totalmente la secuencia de nucleótidos y los codones del ARNm que se transcriba, el resultado es una proteína con una secuencia de aminoácidos totalmente distinta a partir de el lugar de mutación, por lo que no será funcional. C G T A Gen original G C A U ARNm Met Stop Lys His Tripeptido A C T G Mutacion U G A C ARNm mutado Met Péptido cambiado Glu Ala Leu La inserción de una C causa un cambio en todos los tripletes a partir de la inserción. Resultará un péptido totalmente distinto.

Tipos de mutaciones según sus causas Si tenemos en cuenta las causas las mutaciones serán: Mutaciones espontáneas: ocurren por errores en la replicación, errores en la reparación o por la recombinación génica. Cambia la disposición de los genes. Mutaciones inducidas: resultan de la acción de agentes físicos o químicos que se conocen como mutágenos. Mutaciones espontáneas. Errores sin agentes mutágenos: Mutagenos: agentes físicos o químicos que causan mutaciones Mutágenos físicos: temperatura >37º, Luz Ultravioleta, radiaciones ionizantes (rayos X), radiaciones corpusculares (partículas  y ). Mutágenos químicos: Ácido Nitroso, benzopirenos, agentes alquilantes (gas mostaza). Mutágenos biológicos: virus

Efectos del Ácido nitroso Este ácido afecta a la complementariedad de bases. El ácido modifica la base Adenina haciendo que se comporte como una Guanina, por lo que se apareará con la Citosina en vez de la Timina. ADN Parental Normal A C T G T G A C A C T G ADN parental alterado Ácido nitroso A C T G ADN hijo Normal Hijo Alterado Replicacion ¿cuál será la consecuencia cuando se Transcriba el ADN alterado? ?

La Adenina continúa alterada (forma Imino), se aparea con Citosina, Sustitución de un par de bases ADN Nieto mutado G A C A C C C T G T G G A C G T Replicación ADN Nieto mutado ADN hijo mutado A C G T G A C La Adenina continúa alterada (forma Imino), se aparea con Citosina, en la otra hebra la Citosina se apareará con la Guanina, dando lugar a una sustitución de par de bases.

Efecto de los UltraVioleta: los UV inducen la formación de enlaces Page 12 Efecto de los UltraVioleta: los UV inducen la formación de enlaces covalentes entre dos nucleótidos adyacentes de Timina, que forman un dímero de Timina. La hebra de abomba y alteran el normal Apareamiento de bases impidiendo la replicación o la transcripción normales. Dímero de Timina = ADN Mutante A C G T A C G T Puede repararse este error. Hay enzimas que cortan el ADN en dos Puntos y quitan la porción dañada de ADN. La ADN polimerasa Resintetiza un nuevo segmento de ADN usando la hebra intacta como molde. La ADN ligasa une los fragmentos nuevo y viejo. G A A C C C G A A C C C C T G T T G A G C T T G A G La enzima corta y quita lo dañado ADN ligasa une las hebras

• Las mutaciones son sucesos aleatorios que no podemos prever. Tasa de mutación • Las mutaciones son sucesos aleatorios que no podemos prever. Sin embargo los Genes mutan espontáneamente con una frecuencia característica, por lo que es posible asignar una probabilidad a la ocurrencia de mutaciones. La probabilidad de que un gen mute es lo que se llama tasa de mutación. • La probabilidad de que un gen mute es como media de 10-9. La presencia de mutágenos hace aumentar la tasa de mutación entre 10-5 a 10-3. Esto significa que, en presencia de un mutágeno, ocurrirá una mutación en uno de cada 100.000 a 1000 genes. • Todos los genes no tienen la misma tasa de mutación. Hay genes muy estables y otros que presentan tasas de mutación muy altas.

Consecuencias de las mutaciones