Este documento describe los diferentes tipos de alteraciones genéticas, incluyendo mutaciones, agentes mutágenos y su relación con el cáncer. Explica que las mutaciones pueden ser puntuales, cromosómicas o genómicas y pueden ser causadas por factores naturales o inducidos. También describe genes como los protooncogenes y genes supresores de tumores que cuando mutan pueden causar cáncer.

1. ALTERACIONES DE LA
INFORMACIÓN GENÉTICA
Freddy Agreda

2. Las Mutaciones
Definición y tipos:
El término mutación fue
introducido por De Vries (1901),
para designar el fenómeno por el
cual un individuo de una especie
experimenta un cambio brusco en
su fenotipo, hecho que comprobó
trabajando con una planta, la
enotera u onagra (Oenothera), al
aparecer plantas de tamaño
diferente a las normales. A estas
plantas que habían cambiado las
denominó mutantes.
En la actualidad se define como
mutación cualquier cambio del
material genético que es
detectable y heredable.
6. Mutaciones.

3. Clasificación de las mutaciones:
En un ser pluricelular los cambios
pueden afectar a las células
somáticas o a las germinales. El 1º
caso no tiene importancia genética,
ya que no se transmiten a los
descendientes, lo que sí ocurre en
el 2º. Teniendo en cuenta que el
material genético de una célula está
en los cromosomas, Hay 3 tipos de
mutaciones según el nivel de los
cambios: Mutaciones genómicas:
afectan al genoma o conjunto de
cromosomas de un organismo,
modificando su número
• Mutaciones cromosómicas: afectan
a la estructura de uno o varios
cromosomas, a la secuencia de
genes de los mismos.
• Mutaciones génicas: si afectan a la
secuencia de nucleótidos que
constituye un gen.

4. Origen de las mutaciones
• Mutaciones naturales:
▫ Aparecen espontáneamente.
▫ Tasa de mutación espontánea = 1/50.000.
▫ Genoma humano 25.000 genes, por tanto hay un gen
mutado cada dos gametos, una mutación por cigoto o
individuo
• Mutaciones inducidas:
▫ Por exposición a determinados agentes físicos o
químicos

5. Mutaciones génicas
Son las que alteran la secuencia de nucleótidos de un solo gen,
por lo que se denominan puntuales.
2.1. Tipos de mutaciones génicas:
Hay dos tipos de mutaciones génicas: Sustituciones de bases y
mutaciones por corrimiento de la pauta de lectura.
• Mutaciones por sustitución de bases cambio de una base del
ADN por otra. 20% del total. 2 tipos:

6. Tipos de mutaciones génicas:
• Mutaciones por sustitución de bases Cualquiera de estas
mutaciones afecta a uno solo de los nucleótidos y solo un
triplete de bases es el que se ve afectado. Como el código
genético es degenerado, el triplete puede sustituirse por otro
que codifique al mismo aminoácido, de modo que la
mutación no afectaría al individuo y sería entonces una
mutación silenciosa.
• Por otra parte, puede que el nuevo triplete codifique otro
aminoácido diferente. En este caso, salvo que sea uno de los
aminoácidos que conforman el centro activo de una proteína,
no tienen graves consecuencias.
• Si la mutación ocurre en el codón de terminación, se producirá
una proteína más larga, hasta que aparezca un nuevo codón de
terminación. Si la mutación crea un codón de terminación
antes del lugar apropiado, se formará una proteína más corta.
En algún caso se puede producir una proteína que mejore a la
original, y entonces el portador tendrá una ventaja que podrá
transmitirá sus descendientes.
6. Mutaciones.

7. Tipos de mutaciones génicas:
• Mutaciones por pérdida o inserción de nucleótidos se
denominan inserciones y delecciones si consisten en la adición
o en la pérdida de algún nucleótido en la molécula de ADN,
respectivamente.
6. Mutaciones.

8. Mutaciones cromosómicas
Provocan cambios en la estructura de los cromosomas. Pueden afectar al
orden de los genes en los cromosomas o a su número; a veces un gen o un
grupo de genes puede estar repetido o faltar. La mayoría de los seres
pluricelulares son diploides, por lo que aunque uno de los cromosomas
tenga una mutación, tendrán otro cromosoma normal. Así, cuando estos
cromosomas homólogos, pero no idénticos, se aparean en la meiosis, los
cromosomas resultantes adoptan morfologías características que permiten
detectar la mutación.

9. Mutaciones genómicas
Euploidías: el número de cromosomas resultante en la
mutación es múltiplo del número haploide (n) o número
de cromosomas diferentes. La mayoría de los organismos
eucariotas son diploides (2n) Los mutantes de éstos serían
monoploides o haploides, y poliploides (triploides o 3n,
tetraploides o 4n). Son autopoliploides si los juegos de
cromosomas son de la misma especie, y alopoliploides si
son de distintas.
Este fenómeno es poco frecuente en animales pero ha
jugado un papel importante en la evolución de los
vegetales, de modo que un alto porcentaje de
angiospermas son poliploides. Se ha aprovechado en la
agricultura este tipo de mutaciones ya que los frutos y el
tamaño de las plantas poliploides es mayor que el de las
normales. La colchicina se ha empleado para crear
poliploides artificialmente
Son las producidas por la alteración del número de
cromosomas del cariotipo de una especie. Según sean los
cambios, hay dos tipos:

10. 4. Mutaciones genómicas
• Aneuploidías: si el número de
cromosomas en la mutación
afecta a una pareja de CR
homólogos de la dotación diploide
del organismo (a veces la
aneuploidía puede afectar a más
de una pareja). La falta o
supresión originará monosomías
(falta de un cromosoma del par de
homólogos) o nulisomías (falta
del par de homólogos). Por el
contrario, el exceso originará
trisomías (3 homólogos),
tetrasomías (4 homólogos) y
polisomias. Las aneuploidías
pueden producirse tanto en
heterocromosomas o cromosomas
sexuales, como en los autosomas.
6. Mutaciones.
10
Síndrome de Patau
Síndrome de Klinefelter

11. Mutaciones Genómicas

12. Trisomia 18
(47,XX, 18+)
Trisomia 13
(47,XX, 13+)

13. Agentes Mutágenos
Agentes físicos o químicos que aumentan a tasa de
mutación espontánea de una especie. Dañan el ADN
o alteran su estructura, produciendo bases
tautómeras y transiciones
Mutágenos Físicos: son radiaciones ionizantes y no
ionizantes
• Radiaciones ionizantes. Son radiaciones
electromagnéticas de longitud de onda muy corta y
por ello con un alto poder energético. Entre ellas se
encuentran: los rayos X, los rayos g, y las emisiones
de partículas radioactivas liberadas en las
explosiones nucleares. Pueden causar la rotura de
los cromosomas, promoviendo así mutaciones
cromosómicas, y también modificar las bases
nitrogenadas, lo que da lugar a mutaciones
puntuales.

14. • Ácido nitroso (HN02). Produce la desaminación de las
bases nitrogenadas y así, transforma la citosina en uracilo
y la adenina en hipoxantina. Cuando el ADN se replica se
incorporan bases incorrectas, pues el uracilo se aparea con
la adenina y la hipoxantina con la citosina. Causa una
transición de bases.
• Agentes alquilantes. Actúan sobre las bases nitrogenadas
añadiendo grupos etilo o metilo, alterando la replicación
del ADN. Los más utilizados en investigación son el gas
mostaza y el etilmetanosulfonato (EMS).
Mutágenos Químicos

15. • Sustancias análogas a las bases nitrogenadas.
Pueden sustituir a las bases nitrogenadas del ADN
y provocar transiciones. Así, por ejemplo, el 5-
bromouracilo puede incorporarse en lugar de la
timina y la 2-aminopurina lo hace en lugar de una
adenina. Con ello provocan errores en la
replicación.
• Sustancias intercalantes. Dos colorantes, la
proflavina y el naranja de acridina, se pueden
intercalar entre las bases nitrogenadas de una
cadena de ADN, dando origen a inserciones o
delecciones de un solo par de bases. El
benzopireno, que se encuentra en el humo del
tabaco y en los alquitranes, provoca mutaciones al
intercalarse entre las dos cadenas del ADN y
unirlas covalentemente.

16. 6. Mutaciones.
16

17. Mutación y cáncer
La proliferación celular está altamente controlada, y
evita que las células aumenten su número
peligrosamente. En ocasiones se pueden dividir sin
ningún control hasta constituir un tumor o neoplasia,
que es benigno cuando las células tienden a crecer
lentamente y se mantienen juntas. Sin embargo,
cuando lo hacen de manera rápida e invaden órganos
próximos, se dice que el tumor es maligno u que la
persona padece un cáncer.
17

18. Mutación y cáncer
Bajo el término cáncer se agrupan más de un centenar
de enfermedades que afectan a diversos tejidos con
características y desarrollos diferentes, Las células
cancerígenas se originan a partir de una única célula
que se ha transformado en cancerosa, y por tanto
todas las que de ella deriven serán también
cancerosas. Sus características son:
• Las células implicadas en estas enfermedades,
llamadas cancerosas o tumorales, crecen de manera
desordenada y descontrolada. Proliferan
continuamente y fuera del control existente para las
células normales.
• Son capaces de migrar a través del sistema
circulatorio sanguíneo o linfático e invadir otros
órganos y tejidos, con lo que el tumor se puede
extender por todo el organismo. Esta migración de
las células cancerosas a otras partes del cuerpo se
conoce con el nombre de metástasis.

19. Mutación y cáncer
• Pierden características fenotípicas, p ej, cambian de
forma.
• Pierden la inhibición por contacto, crecen unas sobre
otras en varias capas.
• Cuando se inyectan en animales de experimentación
provocan tumores.
• Cambios en la estructura del citoesqueleto, que puede
alterar su adhesividad con otras células y con la
matriz extracelular, y su movimiento
• Secretan enzimas que les permiten invadir tejidos
vecinos
• Tienen proteínas de membrana distintas, algunas
receptores de hormonas que inducen división celular
No están claras las causas del cáncer, pero la
acumulación de mutaciones o los virus pueden ser
algunas de ellas.

20. Genes relacionados con el cáncer
Investigaciones recientes, entre las que cabe destacar las del Dr.
Barbacuá, han demostrado la existencia de genes que provocan
cáncer:
• Protooncogenes. Son genes normales presentes en todas las células.
Están implicados en los mecanismos de control del crecimiento y de
la proliferación celulares, siendo capaces de inducir este último
proceso. Frecuentemente se encuentran reprimidos. La mutación de
uno solo de los dos alelos es suficiente para alterar su función y
transformarlo en un oncogén capaz de dar origen a un cáncer.
• Genes supresores de tumores. Son de dos tipos: los que controlan
negativamente la proliferación celular y los que están implicados en
los procesos de diferenciación celular. Se los denomina también
antioncogenes y se encuentran, frecuentemente, reprimidos.
• Genes de reparación del ADN. Son los que tienen como misión
impedir la acumulación de mutaciones en el ADN, y deben estar
activados.
Cuando se trata de los genes supresores de tumores y los de la
reparación del ADN, para que se produzca su inactivación es
necesario que sean los dos alelos del gen los que sufran la mutación.
6. Mutaciones.