Mutaciones Genéticas: Tipos, Causas y Efectos en la Carcinogénesis

Mutaciones Genéticas: Tipos, Causas y Efectos

Tipos de Mutaciones Genéticas

Mutaciones por Sustitución de Bases

Ocurren al cambiar un par de bases por otro en una posición:

• Transiciones: Se cambia una base por otra del mismo tipo (púrica por púrica o pirimidínica por pirimidínica).
• Transversiones: Cambio de una base púrica por una pirimidínica o viceversa.

Mutaciones por Adición o Deleción

• Adición de bases: Inserción de nucleótidos adicionales en la secuencia de ADN.
• Deleción de bases: Pérdida de uno o más nucleótidos de la secuencia de ADN.

Las mutaciones genéticas generan nuevos alelos. Sin embargo, no todos los cambios modifican los aminoácidos en la proteína codificada por el gen mutado.

Clasificación de las Mutaciones Génicas

• Sustituciones silenciosas: El cambio de base origina un codón sinónimo (codifica el mismo aminoácido).
• Sustituciones no sinónimas:
  • Cambio de sentido: El nuevo codón codifica para un aminoácido diferente, provocando un cambio en la proteína.
  • Cambio sin sentido: El nuevo codón es una señal de terminación (STOP).
  • Con ganancia de sentido: Un codón de STOP se convierte en un codón codificante.
• Adición o deleción: Introducen o eliminan aminoácidos en la proteína sin cambiar la pauta de lectura (si el número de nucleótidos añadidos o eliminados no es múltiplo de tres). Si es múltiplo de tres, se modifica la pauta de lectura.

Mutaciones Cromosómicas

• Inversión: Giro de 180º de un fragmento cromosómico, invirtiendo su secuencia.
• Deleción: Pérdida de un fragmento cromosómico.
• Duplicación: Repetición de un fragmento cromosómico en el mismo cromosoma.
• Translocación: Cambio de localización de un fragmento cromosómico. Puede ser recíproca (intercambio entre cromosomas no homólogos) o no recíproca (transposición).
• Transposones y mutación: Secuencias de ADN que pueden cambiar su posición dentro del genoma, gracias a la enzima transposasa, que corta e inserta el transposón en otro punto del genoma.

Mutaciones Genómicas

Afectan al número de cromosomas:

• Euploidías: Afectan al número de juegos completos de cromosomas.
  • Poliploidía: Más de dos juegos haploides de cromosomas.
  • Haploidía: Un único juego de cromosomas.
• Aneuploidías: Afectan al número de cromosomas de una pareja. Principales casos:
  • Monosomías: Síndrome de Turner (X0).
  • Trisomías heterosómicas (gonosomas): Klinefelter (XXY), Duplo Y (XYY), Triplo X (XXX).
  • Trisomías en autosomas: Síndrome de Down (trisomía 21), Síndrome de Edwards (trisomía 18), Síndrome de Patau (trisomía 13).

Mutágenos

Son agentes físicos y químicos que inducen mutaciones, incrementando la tasa de mutación espontánea.

Mutágenos Químicos

• Desaminantes: Producen desaminaciones en las bases nitrogenadas.
• Alquilantes: Añaden grupos metilo o etilo a las bases nitrogenadas.
• Análogos de bases: Similares a las bases nitrogenadas, las reemplazan.
• Intercalantes: Se introducen entre las bases, causando adiciones o deleciones.

Mutágenos Físicos

• Radiaciones no ionizantes: Luz ultravioleta: Forman enlaces covalentes entre bases pirimidínicas contiguas, distorsionando la doble hélice.
• Radiaciones ionizantes: Rayos X y Gamma: Rompen enlaces fosfodiéster del ADN.

Carcinogénesis

Es el mecanismo de formación del cáncer. Las sustancias responsables son los agentes carcinógenos, que actúan introduciendo mutaciones en protooncogenes (genes que controlan la proliferación y diferenciación celular). El cáncer aparece cuando un protooncogén se transforma en un oncogén.

Fases de la Carcinogénesis

• Iniciación tumoral: Un agente carcinógeno muta una célula, que comienza a multiplicarse a una velocidad ligeramente superior a la normal.
• Promoción: Las células iniciadas se multiplican más rápido, aumentando la probabilidad de nuevas mutaciones.
• Progresión: Las células iniciadas se vuelven tumorales, con características como:
  • Alteraciones de forma, tamaño y función.
  • Capacidad de invadir otros tejidos (metástasis).
  • Promoción de la vascularización (angiogénesis).
  • Inmortalidad (debido a la actividad de la telomerasa).