Reproducción Celular y Mutaciones: Claves de la Evolución Biológica

Reproducción Celular

La reproducción celular es el proceso por el cual una célula inicial (célula madre) da lugar a nuevas células hijas. El ciclo celular comprende los acontecimientos que suceden a lo largo de la vida de una célula, desde que nace hasta que se divide en dos células hijas. Consta de dos etapas, cada una con una duración distinta dependiendo del tipo celular, la temperatura, los nutrientes, etc.

1. Etapa de interfase

Distintos periodos:

• Fase G1: fase que va desde que la célula nace. En esta fase se sintetizan las proteínas necesarias para que la célula crezca o aumente de tamaño. Las células que nunca se dividen (como células musculares o neuronas) se encuentran permanentemente en esta fase, recibiendo el nombre de fase G0.
• Fase S: se da la duplicación del ADN (replicación). Se da la síntesis de histonas que se unen rápidamente al ADN recién sintetizado.
• Fase G2: la célula se prepara para la mitosis sintetizando las proteínas necesarias para la mitosis, se duplican los centriolos.

2. División celular o fase M

Es sólo una pequeña fracción del tiempo respecto a todo el ciclo. Dos procesos:

• Mitosis o Cariocinesis: división del núcleo.
• Citocinesis: división del citoplasma.

Evolución Biológica

La evolución biológica es el proceso de transformación de unas especies en otras mediante una serie de variaciones que han ido sucediendo generación tras generación a lo largo de los años.

Mutaciones

Las mutaciones son cambios en la secuencia o el número de nucleótidos del ADN de una célula. Estos cambios pueden ser de tres tipos:

• Perjudiciales: llevan a la muerte al individuo.
• Neutras: ni buenas ni malas.
• Beneficiosas: aumentan la probabilidad de supervivencia del individuo (está más adaptado al medio).

Las mutaciones pueden ser en:

• Células somáticas: en células del cuerpo, por lo que no se heredan. Afectan al individuo que la padece produciéndole una enfermedad (cáncer).
• Células germinales: en los gametos, se transmiten a la descendencia y sobre ellos actúa la selección natural.

Origen de las mutaciones

• Espontáneo: de forma natural, son errores en la replicación del ADN y en la meiosis.
• Inducido: mediante agentes mutágenos.
  • Físicos: radiaciones ionizantes de los isótopos radiactivos (rayos X, gamma) que rompen bases nitrogenadas o los enlaces entre los nucleótidos.
  • Químicos: gas, pesticidas...

Tipos de mutaciones

Mutaciones génicas

Son alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen. Dos tipos:

• Sustitución de bases nitrogenadas:
  • Transiciones: base nitrogenada púrica por base nitrogenada púrica.
  • Transversión: púrica por pirimidínica.

  En ambos casos sólo se afecta a un nucleótido y, por lo tanto, a un triplete, pudiendo ocurrir varias cosas:

  • Que se produzca una mutación silenciosa.
  • Si el triplete codifica para otro aminoácido distinto, salvo que ese aminoácido forme parte del centro activo de la proteína, no tendrá graves consecuencias, la proteína cambia solo un poco.
  • Si la mutación se produce en un codón de terminación, la traducción no cesaría y la proteína sintetizada sería más larga.
  • Si la mutación hace que aparezca un codón de terminación antes del lugar apropiado, la proteína será más corta.
• Deleción o adición (inserción) de bases nitrogenadas: a partir del lugar donde se añade o elimina el nucleótido varían los tripletes de bases nitrogenadas, produciéndose un desplazamiento de la pauta de lectura del ARNm y se produce una proteína totalmente distinta que tiene graves consecuencias para el individuo (80 % de las mutaciones génicas espontáneas).

Mutaciones cromosómicas

Son alteraciones en los genes de un cromosoma.

• Deleción: es la pérdida de genes.
• Duplicación: es la repetición de genes.
• Inversiones: es el cambio de posición de los genes.
• Translocación (de segmentos (de genes) de un cromosoma):
  • A su homólogo: translocación recíproca.
  • A otro cromosoma no homólogo: translocación no recíproca (transcripción).

Mutaciones genómicas o numéricas

Las que afectan al número de cromosomas.

• Endoploidías: alteración en el número cromosómico.
  • Monoploidías: existe sólo un juego de cromosomas.
  • Poliploidías: si tiene más de dos juegos. Dos tipos:
    • Autopoliploidías: si los distintos juegos pertenecen a la misma especie.
    • Alopoliploidías: si los distintos juegos no pertenecen a la misma especie.

  Se producen porque en la meiosis I no se separan los cromosomas homólogos.

• Aneuploidías: si falta o sobra algún cromosoma. Distintos tipos:
  • Monosomía: falta uno de los cromosomas de la pareja de cromosomas homólogos. Síndrome de Turner.
  • Trisomía: hay 3 cromosomas en alguna pareja (síndrome de Down).
  • Tetrasomía.

  Se producen porque en la meiosis I, en el óvulo, la pareja 21 no se separa.