Las mutaciones son cambios en el material genético que pueden transmitirse a la descendencia. Existen varios tipos de mutaciones como mutaciones puntuales en la secuencia de ADN, mutaciones cromosómicas que alteran la estructura de los cromosomas, y mutaciones numéricas que afectan el número de cromosomas. Las mutaciones son la fuente de variabilidad genética necesaria para la evolución y adaptación de las especies.

1. MUTACIONES
Los genes son notablemente estables, transmitiéndose de una generación a otra con gran
fidelidad. Sin embargo, de vez en cuando sufren cambios que pasan a la descendencia.
En sentido amplio, podemos definir la mutación como “todo cambio del material
genético detectable y heredable”. Estos cambios incluyen cambios en la estructura
cromosómica y cambios relacionados con el número de cromosomas.
En sentido estricto, las mutaciones “son cambios puntuales en la secuencia de ADN”,
generalmente originados como consecuencia de fallos en los mecanismos de
replicación del ADN. Estas mutaciones son fuente de diversidad en el material genético.
TIPOS DE MUTACIONES
Las mutaciones pueden clasificarse de muy diversas maneras:
a) Por su origen
Pueden ser espontáneas o inducidas.
Las espontáneas se producen sin la intervención de ningún factor externo y las
inducidas son provocadas por la acción de un factor externo físico o químico.
b) Por el tipo de células donde se localizan
Pueden ser gamética o somática.
La mutación gamética se da en las células de la línea germinal y los organismos
originados a partir de estos gametos llevarán las mutaciones en todas sus células. Por
tanto esta mutación se manifiesta en la descendencia.
La mutación somática, se da en las células somáticas y por tanto no se manifiesta en la
descendencia.
c) Por la expresión
Pueden ser dominantes o recesivas.
La mutación dominante se manifiesta siempre , tanto en homocigosis como en
heterocigosis.
La mutación recesiva se manifiesta solo en homocigosis. El individuo lleva el gen
mutado pero no lo manifiesta (portador).
d) Por la viabilidad del mutante
Pueden ser neutras, beneficiosas, patológicas, teratológicas y letales.
La mutación neutra, no produce ni beneficio ni perjuicio. Es posible que sean
importantes en los cambios de la evolución.
La mutación beneficiosa, proporciona alguna ventaja al individuo.
La mutación patológica, causa enfermedades al individuo.
La mutación teratológica, causa malformaciones en el individuo.
La mutación letal, provoca la muerte del individuo. Estas pueden ser dominantes o
recesivas. Las dominantes producen la muerte en fase huevo. Las recesivas solo son
mortales cuando están en homocigosis.
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2. e) Por la naturaleza de la alteración que provocan
Pueden ser génicas, cromosómicas ( estructurales ) y genómicas.
La mutación génica, afecta a la estructura o composición de un gen.
La mutación cromosómica o estructural, alteran la morfología de los cromosomas y se
detectan citológicamente ( se ven al mirar con el microscopio).
La mutación genómica, afecta al número de cromosomas.
f) Por el cromosoma en el que está situada la mutación
Pueden ser autosómicas o ligadas al sexo.
La mutación autosómica, se localiza en un cromosoma autosómico.
La mutación ligada al sexo, afecta a un gen localizado en los cromosomas sexuales.
MUTACIONES GÉNICAS
Son mutaciones a nivel molecular y por tanto no se observa ninguna alteración en las
células del individuo mutante.
Se producen por la alteración de la estructura de los genes, bien por cambio de bases,
bien por pérdida de bases o bien por inserción de bases.
Los cambios de bases se dan cuando hay apareamientos anómalos entre bases (C-A y G-
T). Estos cambios se llaman :
Transición cuando se cambia una base púrica por una púrica, o bien una base
pirimidínica por otra base pirimidínica.
Transversión cuando se cambia una base púrica por una pirimidínica o bien al
contrario.
TRANSICIÓN
PÚRICA PÚRICA
TRANSVERSIÓN TRANSVERSIÓN TRANSVERSIÓN
PIRIMIDÍNICA PIRIMIDINICA
TRANSICIÓN
Si lo que se da es una adición de base o una pérdida de base (inserción, deleción), lo que
aparece es una mutación génica por efecto de corrimiento de cuadro
ADN TAG TGG TGC GAC GCA
Sin mutación ARNm AUC ACC ACG CUG CGU
Proteína Ile Tre Tre Leu Arg
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3. ADN TAG TGG TGC GGC GCA
Transición ARNm AUC ACC ACG CCG CGU
Proteína Ile Tre Tre Pro Arg
ADN TAG TGG TGC GCC GCA
Tranversión ARNm AUC ACC ACG CGG CGU
Proteína Ile Tre Tre Arg Arg
ADN TAG TGG TGC TGA CGC A Se desliza la lectura
Inserción ARNm AUC ACC ACG AUG CGU U
Proteína Ile Tre Tre Tre Ala ………………
ADN TAG TGG TGC GAG CA Se desliza la lectura
Deleción ARNm AUC ACC ACG CUC GU
Proteína Ile Tre Tre Tre ……………………..
Todas estas mutaciones se dan o bien de forma espontánea o bien de forma inducida.
Las primeras se producen sin la intervención de factores externos. Se da en todas las
especies con una frecuencia muy baja, aunque es mayor en eucariotas que en
procariotas.
Las mutaciones inducidas son provocadas por la acción de un factor externo físico o
químico, como los rayos X, la luz ultravioleta, el gas mostaza, compuestos nitrogenados
como el ácido nitroso, análogos de bases como el bromouracilo que sustituye a la timina
y provocan errores en la replicación del ADN, fármacos, pesticidas, colorantes,
conservantes de alimentos.
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4. MUTACIONES CROMOSÓMICAS O ESTRUCTURALES
Afectan a la estructura de los cromosomas y en muchos casos se pueden detectar
citológicamente ( al ver la célula).
Estas anomalías son cambios en la disposición de los genes en el cromosoma y se
originan por rotura espontánea de los cromosomas, potenciada a veces por ciertos
factores externos. Hay cuatro tipos:
Deleción
Consiste en la pérdida de un fragmento cromosómico, con la consiguiente pérdida de un
número más o menos grande de genes. La rotura puede ser intercalar ( en el interior del
cromosoma o bien en una zona terminal. Ambas pueden detectarse durante la meiosis
Inversión
Consiste en el cambio de sentido de un segmento cromosómico dentro del propio
cromosoma. Esto no implica necesariamente pérdida o ganancia de genes, aunque si
pueda existir la pérdida funcional de alguno de ellos en la zona de la rotura. Se detecta
durante la meiosis, ya que en el apareamiento de los homólogos se formará un bucle
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5. Translocación
Consiste en el cambio de lugar de un fragmento cromosómico, esta puede ser dentro del
mismo cromosoma (intracromosómica) o bien el segmento puede situarse en otro
cromosoma (intercromosómica)
Duplicación
Consiste en la repetición de un segmento cromosómico de mayor o menor extensión.
Supone por tanto un aumento en la cantidad de genes.
MUTACIONES GENÓMICAS O NUMÉRICAS
Son anomalías en el número característico de cromosomas de una especie y son las
euploidías y las aneuploidías.
Las euploidías son alteraciones en el número haploide total, por ejemplo 3n (triploidía),
4n (tetraploidía) y más de cuatro poliploidía. En algunas especies vegetales cultivadas
por el hombre se ha inducido la poliploidía para de este modo tener vegetales más
grandes o más vigorosos.
Las aneuploidías son alteraciones por falta o exceso de un cromosoma. Si falta un
cromosoma se llama monosomía y si hay un cromosoma más, se llama trisomía.
En la especie humana las TRISOMÍAS más importantes son:
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6.  Trisomía del par 21 ( síndrome de Down o mongolismo). Los individuos con
esta alteración presentan un cromosoma más en la pareja número 21. El riesgo
de aparición de esta mutación aumenta con la edad de la madre y afecta a tres
varones por cada dos hembras.
 Trisomía del cromosoma X. Es una alteración gonosómica pues afecta a los
cromosomas sexuales. Su cariotipo es 44 + XXX y su fenotipo es de hembra,
donde en la mayoría de los casos son normales y fértiles. En algunos casos
puede darse trastornos menstruales y menopausia precoz.
 Síndrome de Klinefelter. Es una alteración gonosómica,su cariotipo es 44 +
XXY, su fenotipo es de varón con desarrollo e mamas, atrofia testicular, talla
elevada, eunucoide, barba escasa, caderas anchas y estériles. Excepcionalmente
puede haber individuos que presenten morfología masculina normal
 Síndrome de duplo Y. Es una alteración gonosómica, su cariotipo es 44 +
XYY, es la mutación más frecuente en los varones nacidos. La mayoría de los
individuos no se distinguen de la población normal, en otros casos son
individuos violentos, comportamiento antisocial y bajo coeficiente intelectual
 Síndrome de Turnes (monosomía del cromosoma X).Es una alteración
gonosómica, su cariotipo es 44 + X, afecta exclusivamente a mujeres, presentan
retraso en el crecimiento, infantilismo sexual y atrofia ovárica.El coeficiente
intelectual aunque bajo puede alcanzar valores normales.
INFLUENCIA DE LAS MUTACIONES EN LA EVOLUCIÓN
La evolución biológica se define como el conjunto de cambios que se van produciendo
en las poblaciones de organismos y que se heredan a través del material genético de
una generación a la siguiente.
En todas las poblaciones de seres vivos se producen continuamente mutaciones que son
fuente de variabilidad genética en una población, esto junto con la recombinación
genética se traduce en la gran variabilidad genotípica necesaria para que se produzca la
adaptación de las especies ante nuevas situaciones.
Las nuevas mutaciones tienen una probabilidad mayor de ser perjudiciales que
beneficiosas para los organismos, ya que son eventos aleatorios y se eliminan por
selección natural (o te adaptas o mueres). Pero, en algunos casos, una mutación presenta
alguna ventaja adaptativa y llega a instalarse en la población desplazando a los genes
anteriores, es decir, en contadas ocasiones las mutaciones mejoran un gen, en estos
casos los individuos mutados poseen ventajas adaptativas respecto a sus congéneres, por
lo que el gen mutado con el tiempo y gracias a la selección natural, es posible que
sustituya al gen original. La probabilidad de que este hecho ocurra es mayor cuando el
organismo coloniza nuevos ambientes o se producen cambios ambientales importantes.
En estos casos, la adaptación preexistente no es óptima para el nuevo ambiente y se
seleccionan nuevas características.
Una misma mutación puede ser beneficiosa en un ambiente y perjudicial en otro: por
ejemplo, el aumento de la melanina es ventajoso en África, ya que protege contra la
radiación UV, no ocurre lo mismo en la zona de Escandinavia, donde no hay ese riesgo
de radiación, por ello aquí hay una piel clara que facilita la síntesis de vitamina D.
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7. Actualmente nadie pone en duda el origen evolutivo de los organismos, pero hasta los
siglos XVIII y XIX no aparecieron las teorías evolutivas que sirvieron para explicar los
mecanismos por los que se produce la evolución.
Lamarck (1744-1829) fue el primero en presentar una teoría para explicar cómo los
seres vivos evolucionan desde las formas más simples a las más complejas, según él los
órganos se desarrollan con el uso y todo órgano que no se utiliza se elimina de forma
gradual, es decir para el “el acto mantiene el órgano y se transmite a la
descendencia”
Su error está en considerar que un cambio externo y no en el material genético se puede
transmitir a la descendencia.
Darwin en 1859, en su obra “EL ORIGEN DE LAS ESPECIES”, propuso que la
evolución se produce por selección natural, de manera que los individuos mejor
adaptados al medio, serán los que sobrevivan.
El se baso en cuatro observaciones, para formular su teoría:
a) La sobreproducción.-La mayor parte de las especies genera un número más
elevado de descendientes que los que sobrevivirán hasta la madurez.
b) La lucha por la existencia.- Entre los organismos se establece una competencia
por los recursos que existen en el medio, alimentos, luz, agua…., de manera que
el crecimiento de la población se encuentra limitado por la disponibilidad de
estos.
c) La variación.- Las especies presentan una serie de rasgos característicos y luego
hay una gran variabilidad entre los individuos que las forman.
d) La supervivencia del más apto.- El hecho de que exista variación entre los
individuos implica que los mejores adaptados o los que reúnen características
más favorables tiene mayor posibilidad de sobrevivir y reproducirse.
La combinación de las leyes de Mendel y la teoría de Darwin sobre la selección natural
fue el origen de la teoría sintética o neodarwinismo. Esta teoría admite que las
variaciones sobre las que actúa la selección se heredan, según las leyes de Mendel,
solventando un problema que Darwin no pudo resolver (la transmisión de las
variaciones), dado que en su época no se conocían los experimentos de Mendel
LAS MUTACIONES Y EL CÁNCER
El término cáncer engloba un conjunto de enfermedades caracterizadas por la
proliferación celular no controlada (inmortalidad celular), estas células sufren una serie
de mutaciones que les permiten escapar de los procesos de control a los que están
sometidas las células normales.
Como consecuencia de estas transformaciones, las células proliferan de modo
incontrolado y producen un tumor. Cuando además de proliferar de modo incontrolado,
las células tumorales invades otros tejidos, se dice que el tumor es maligno y se pasa a
hablar de cáncer. La extensión de las células cancerosas a otras zonas del cuerpo se
conoce como metástasis.
Las células cancerosas presentan múltiples alteraciones en su material genético, sin
embargo, una sola mutación no suele ser causa de un tumor maligno, para que se
desencadene un proceso canceroso, deben producirse diversas mutaciones que afecten a
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8. procesos de control distintos y que se adquieren y acumulan a lo largo de la vida del
individuo.
Estas mutaciones pueden ser:
• De carácter familiar. Aproximadamente un 20% de los casos de cáncer se
relaciona con algún tipo de predisposición familiar.
• Por agentes mutágenos. Aproximadamente el 80% de los casos restantes se
atribuye, en mayor o menor grado, a la acción de agentes externos, llamados
agentes carcinógenos, como el tabaco, una dieta desequilibrada, exposición a
diferentes tipos de radiaciones, infecciones víricas y el contacto con diferentes
sustancias químicas.
Se conocen tres grupos de genes que, en caso de experimentar mutaciones, favorecen la
aparición de un tumor: los protooncogenes, los genes supresores de tumores o
antioncogenes y los genes moduladores.
• Los protooncogenes.-Son genes que están en todas las células y cuya función
es intervenir en la síntesis de factores de crecimiento y en la reproducción
celular (papel importante en el control del ciclo celular). Cuando sufren una
mutación se convierten en oncogenes y producen factores de crecimiento
hiperactivos que provocan divisiones celulares incontroladas.
• Los genes supresores de tumores.- En condiciones normales son genes que
sintetizan proteínas que promueven la apoptosis de las células que están
alteradas. Al mutar este tipo de genes, se elimina el control de la apoptosis y
ello determina la proliferación de células defectuosas.
• Los genes moduladores.- Intervienen en la elaboración de las señales químicas
que mantienen a las células en su espacio vital normal y por tanto limitan la
capacidad de invadir otros tejidos. Las mutaciones de este tipo de genes
permiten la invasión de oros tejidos y la metástasis en zonas alejadas del tumor.
Los tratamientos clásicos contra el cáncer están dentro del campo de la cirugía,
la quimioterapia y la radioterapia:
• La cirugía es el tratamiento más antiguo, se aplica especialmente en
aquellos casos en los que el tumor está bien delimitado y no se ha extendido
a otras partes del cuerpo.
• La radiación es una forma de energía que ataca de forma notable a las
células que están dividiéndose de forma activa y rápida (células cancerosas)
y en menor medida a las células que permanecen sin cambiar pero que se
renueva de forma constante, como las células sanguíneas, las células del
pelo y las células que recubren el tracto digestivo, de ahí sus efectos
secundarios. Este tratamiento se utiliza frecuentemente antes de la cirugía,
para “reducir el tumor” todo lo posible, pero también se aplica después para
prevenir recaídas.
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9. • La quimioterapia es la acción de fármacos, su función es destruir o detener
el crecimiento de las células cancerosas atacando a los componentes que
intervienen en su división (ADN, ARN, enzimas, ….). Pero sus efectos
también los sufren las células sanas sobre todo las que se tienen que renovar
continuamente, como las células sanguíneas, las células del pelo y las
células que recubre el tracto digestivo, de ahí sus efectos secundarios
como :bajada de las defensas, pérdida de pelo, vómitos, estreñimiento,
diarrea…….. Una de las ventajas de esta terapia que no ofrece ni la cirugía
ni la radioterapia, es que sirve para tratar de eliminar las células cancerosas,
que se han extendido a otras partes del cuerpo.
Otros tratamientos más actuales son:
• La terapia hormonal tratamiento del cáncer con hormonas. Se trata de una
terapia más dentro del arsenal disponible en el tratamiento de algunos tumores
como el cáncer de mama y el de próstata que se producen y progresan
estimulados por la acción de dichas hormonas. A este tipo de cánceres se les
denomina tumores hormonodependientes. El tratamiento hormonal actúa
alterando la producción o impidiendo la acción de los estrógenos o de la
testosterona sobre los órganos diana.
• La Inmunoterapia, fundamentalmente creando vacunas contra determinados
tipos de cáncer, como el cáncer del cuello del útero.
La terapia génica, está en fase experimental y habrá que esperar unos cuantos años
para que se pueda aplicar. Su objetivo es contrarrestar los cambios genéticos
responsables de que las células se conviertan en cancerosas.
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