MUTACIONES GÉNICAS Y CROMOSÓMICAS

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
MATERIA: BIOLOGIA MOLECULAR
NOMBRES:
 YENY LISBETH BRIONES VÉLEZ
 JHON BYANT TORO PONCE
 CINTHYA VIVIANA VELIZ MOREIRA
DOCENTE: DRA. YANET LÓPEZ MENA
CARRERA: ODONTOLOGÍA
2015

Contenido
Mutación................................................................................................................................3
Mutaciones génicas ...............................................................................................................4
Tipos de mutaciones génicas ................................................................................................5
Tipos de mutaciones según la alteración molecular ADN.............................................5
Tipos de mutaciones según las consecuencias transcripcionales o de traducción.......6
Mecanismos mutacionales................................................................................................6
Característica ....................................................................................................................8
Ejemplo ..............................................................................................................................8
Mutaciones cromosómicas ...................................................................................................9
Los tipos de mutaciones..................................................................................................10
Mecanismo .......................................................................................................................13
Característica ..................................................................................................................13
Ejemplo................................................................................................................................13
Bibliografía..........................................................................................................................15

Mutación
Es todo cambio en la información hereditaria. Esto es, será una mutación todo cambio que
afecte al material genético: ADN, cromosomas o cariotipo. Las mutaciones pueden
producirse tanto en células somáticas como en células germinales, en estas últimas tienen
mayor transcendencia. Las mutaciones sólo son heredables cuando afectan a las células
germinales. Si afectan a las células somáticas se extinguen por lo general con el individuo,
a menos que se trate de un organismo con reproducción asexual. Las mutaciones pueden
ser: naturales (espontáneas) o inducidas (provocadas artificialmente con radiaciones,
sustancias químicas u otros agentes mutágenos).
Cambio brusco en el material genético de una célula que puede provocar una alteración en
ella y en las que proceden de ella, de forma que difiere respecto a la célula normal de la que
procede. Un organismo afectado por una mutación (especialmente cuando esta resulta
visible) se denomina mutante. Las mutaciones somáticas afectan a las células germinales
pueden transmitirse a los organismos descendientes, en los que provoca alteraciones del
desarrollo.
Las mutaciones son, por tanto, esenciales para la evolución, siendo la fuente de la variación
genética. (Oxford, 1998)
Según la extensión del material genético afectado se distinguen los siguientes tipos de
mutaciones:
1) Génicas
2) Cromosómicas

Mutaciones génicas
Mutación génica: mutación que afecta a un solo gen -. Génicas o puntuales =
“moleculares”.
Llamamos mutaciones génicas a aquellas que afectan a una sola base o bien a un número
relativamente pequeño de bases (hasta algunos miles) y que requieren técnicas de análisis
genético molecular para su detección. Dentro de las mutaciones génicas se incluyen las
pequeñas inserciones, las pequeñas deleciones y las sustituciones. Dentro de esta última
categoría podemos distinguir las transiciones (cambios de una pirimidina a otra (C a T, o T
a C) o cambios de una purina a otra (A a G, o G a A)) y las transversiones (cambio de
purina (A o G) a pirimidina (T o C) o viceversa).
Los mecanismos implicados en la generación de mutaciones génicas son muy diversos:
desde errores en la síntesis y la reparación del DNA hasta la acción de mutágenos exógenos
o endógenos y de radiaciones ionizantes. La frecuencia de las mutaciones génicas es de
1x10—10/ par de bases /división celular o bien de 1x10 –5/locus/ generación. Este tipo de
mutaciones son las que se tratan con más detalles en el resto de este tema.

Tipos de mutaciones génicas
Las mutaciones génicas se pueden clasificar atendiendo a la naturaleza de la anomalía
molecular del ADN (etiológica), a la alteración tarnscripcional o traducción que producen
(patogénica) ya los efectos sobre la función del producto genético (fisiopatológica) (Tabla
10.1). Las dos primeras clasificación y terminología son las usadas más frecuentemente.
Tipos de mutaciones segúnla alteración molecular ADN
1. Delección: Supone la pérdida de material genético, que puede oscilar entre una base
nucleica a varias megabases.
2. Inserción del ADN, propio u oxigeno (viral por ejemplo).
3. Sustitución de nucleótidos o mutación puntual: Las sustituciones que suponen un
cambio de una purina por otra G-A) o una pirimidina por otra (T-G) se denomina
transiciones. El cambio de una purina por una pirimidina o viceversa, se denomina
transversión.
4. Expansión de secuencias repetitivas: Se trata de un tipo de mutación descrito
recientemente, que tiene la característica de ser inestable. Pueden cambiar de
tamaño (expandirse o, más raramente, disminuir) durante la replicación del ADN
(tanto en la meiosis como en la mitosis), por lo que hay diferencia en el genotipo del
alelo mutado entre individuos de la misma familia en distintas generaciones y
también entre células de los diferentes tejidos del organismo.

Tipos de mutaciones segúnlas consecuencias transcripcionales o de traducción
1. Los alelos nulos son aquellos en los que la mutación abole por completo la
transcripción.
2. Las mutaciones sin sentido (nonsense) son sustituciones nucleicas que implican la
aparición de un codón de stop prematuro en la secuencia del ARNm, originado una
proteína truncada.
3. Las mutaciones del sentido anómalo (missense) son también sustituciones de bases
nucleicas que condicionan el cambio de un aminoácido por otro en la cadena
peptídica sintetizada desde el alelo mutado.
4. Desviaciones del código de lectura (frameshift): normalmente se trata de pequeñas
delecciones, duplicaciones o inserciones (de tamaño en nucleótidos que no es
múltiplo de tres) dentro de la secuencia exónica de un gen.
5. Mutaciones de empalme del ARNm (splincing). Pueden ser sustituciones simples o
de delecciones/inserciones que afectan a alguna de las secuencias requeridas para el
procesamiento normal del precursor del ARNm causando un empalme anormal y,
por tanto, la perdida de secuencia exónica o la inclusión de secuencia intrónica en el
ARNm maduro.
6. Las mutaciones asociadas con alelos nulos suponen una reducción cuantitativa del
ARNm mientras que el resto de mutaciones se asocian con ARNm de secuencia
anormal.
Mecanismos mutacionales
En un año una célula humana perteneciente a la línea germinal sufre alteraciones en tan
solo unas 15 bases. Es bien conocido que las mutaciones pueden estar causadas por la
acción de agentes mutágenos y por las radiaciones ionizantes, ya sea por un daño directo o
mediado a través de la generación de radicales libres. No obstante, existen mecanismo de
mutación mucho más importantes desde el punto de vista cuantitativo. Muchas de las
mutaciones génicas son debidas a errores en la síntesis y en la reparación del DNA. La

desanimación es otra reacción que conduce a la generación de uracilo a partir de citosina,
siendo la tasa diaria de unas 100 por célula y por día. Afortunadamente, la gran mayoría de
estos errores son corregidos de tal forma que la tasa global de mutación es de 1 mutación
nueva en cada división celular.
Aparte de las mutaciones puntuales descritas, otro tipo de mutación es la recombinación no
homóloga, ya que genera pequeñas deleciones o duplicaciones. Este tipo de mutaciones han
sido muy importantes en la evolución del genoma humano, ya que muchos de los genes
actuales se han originado gracias a ellas. Pero este tipo de mutación también puede ser
origen de alteración. (Oliva)
Las mutaciones génicas se originan por dos mecanismos fundamentales:
1) errores durante la replicación del ADN
2) cambios inducidos por agentes mutagénicos.
LA recopilación del ADN es un proceso muy exacto, pero no perfecto. La
polimerasa del ADN comete mínimos errores, que se estiman en una frecuencia de 1
cada 10 millones de pares de bases. También ocurren mutaciones por procesos
químicos endógenos como la deaminación y la depurinación. La mayoría de los
errores durante la recopilación (de más de 99.9 por 100) son reconocidos
inmediatamente por la maquinaria respectiva del ADN, una serie de enzimas de
acción intranuclear que analizan la cadena sintetiza de nuevo en el ADN y luego
reparan el defecto de complementariedad que detecten de complementariedad que
detecten. En definitiva, la tasa de mutación no reparada se reduce a menos de un
cambio puntual por cada división celular, y en la mayoría incidirán en secuencias
que no codifican ni intervienen en la regulación génica, por lo que no son
patológicos. Dada la importancia de los sistemas de reparación postreplicación, los
defectos hereditarios de alguno de ellos conlleva un aumento dramático del número
de mutaciones. Existen varias enfermedades hereditarias en las que el sistema
reparador del ADM Se encuentra dañado como son la ataxia-telangectasia, la
xeroderma pigmentosa, la anemia de Fanconi y el síndrome de Bloom. Todas ellas
condicionan una incidencia muy elevada de las alteraciones génicas y

cromosómicas en las células somáticas por la falta de reparación del ADN,
predisponiendo al individuo a padecer cáncer. Otro mecanismo mutacional que
aparece en determinados genes en cuya proximidad hay pseudogenes, es la
conversión génica. (Rodríguez)
Característica
 Cambio de la base, del mismo grupo, para este caso pirimidinicas.
 Incorporación de una base nitrogenada.
 Pérdida de una base nitrogenada.
Ejemplo
Un ejemplo de este tipo de mutaciones es el que causa la anemia falciforme, en la
que solo una base del gen de la hemoglobina es sustituida por otra. Esto ocasiona
una grave enfermedad en la que los eritrocitos (glóbulos rojos) adquieren la forma
de hoz o media luna y pierden su funcionalidad. Se produce la muerte si la persona
posee los dos genes recesivos para este tipo de anemia.
Otro ejemplo de esta mutación es la que altera al gen que codifica la información
para producir la melanina, proteína que da color a la piel. Las personas que tienen
dañado este gen presentan albinismo, la piel carece de pigmentos, al igual que el
cabello y el iris del ojo. Eta condición puede presentarse en los seres humanos y en
animales como el tigre, el canguro y otros. (Guitierre)

Mutaciones cromosómicas
Pueden denominarse mutaciones cromosómicas a aquellas que afectan una parte de uno o
varios cromosomas o bien que implican un reordenamiento o translocación. (Oliva,
Genetica humana , 2004)
Las células vivas pueden considerarse como conjuntos complejos de moléculas orgánicas,
que se autoorganizan y autoreplican, que son capaces de intercambiar materia y energía con
su entorno, gracias a unas reacciones consecutivas catalizadas enzimáticamente y a que
funcionan a base de una máxima economía de materiales y de proceso.
Las mutaciones cromosómicas, en las cuales ocurre una alteración en el número de
cromosomas; como usted podrá darse cuenta estas mutaciones alteran el número de
cromosomas normal de un individuo. Pueden afectar a uno o varios cromosomas, bien por
eliminación o por exceso. Así en una especie diploide, si el mutante genómico tiene un
cromosoma menos, su dotación cromosómica será un monoploide, si tiene tres juegos será
un triploide, etc. y en general, cuando hay más juegos cromosómicos de los normales se
denomina poliploide etc.
Si el individuo no presenta un múltiplo del numero haploide de cromosomas, se produce
una mutación genómica denominada aneudoploidia, es decir que puede tener una formula
cromosómica de 2n-1,2n-2, 2n+1,2n+2.
Las mutaciones resaltan esenciales para la evolución, ya que los cambios aleatorios en la
secuencia del ADN originan las variaciones genéticas. A veces estas variaciones genéticas
pueden promover una mejor adaptación al medio, sin embargo, otras veces causan la
muerte de un determinado organismo.
Afectan al aspecto o al número de los cromosomas
Modificación de la estructura gruesa de un cromosoma, que normalmente provoca un serio
problema del organismo.

Las mutaciones cromosómicas, a menudo, se deben a un error en el emparejamiento
cromosómico en el entrecruzamiento de la meiosis.
Los tipos de mutaciones
Puede clasificarse en 3 tipos distintos:
1) Reordenamientos desequilibrados (deleción, duplicación, cromosomas en anillo,
isocromosoma, cromosomas dicéntricos).
2) Reordenamientos equilibrados(inversiones paracéntricas, inversiones pericéntricas)
3) Traslocaciones (reciprocas, Robertsonianas)
Tanto las alteraciones numéricas como las estructurales de los cromosomas rara vez se
perpetúan a que suelen ser incompatibles con la supervivencia o reproducción.
Se pueden clasificar en alteraciones numéricas y estructurales.
Alteraciones numéricas
Dentro de las alteraciones cromosómicas se encuentra la posibilidad de que un determinado
cromosoma tenga una copia extra (trisomía) y puede afectar tanto a los autosomas como a
los cromosomas sexuales.
Los cambios en el número de cromosomas son relativamente fáciles de identificar con
métodos citogenéticos y son de dos tipos:
a) Aneuploidias, que corresponde a la pérdida (monosomía) o ganancia (trisomía) de
un cromosoma del par homólogo.
b) Poliploidias, en que existe ganancia de un set haploide complete (3n, 4n, etc.)
Las aneuploidias que afectan a todas las células de un organismo generalmente son el
resultado de una no- disyunción, que se produce por una falla en la separación de los
cromosomas homólogos, principalmente durante la primera división meiótica
generándose gametos con mayor o menor número cromosómico (14). Si la no-
disminución ocurre durante la mitosis, se generan células somáticas hija trisómicas y
monosómicas; el grado de mosaicismo resultante dependerá del tiempo de la

embriogénesis en donde ocurrió la no-disminución y la sobrevenida de las células con
la aberración.
Alteraciones estructurales
Las mutaciones en la estructura cromosómica resultan de la rotura de un cromosoma
seguida de a reconstitución en una combinación anormal. Entre los cambios que afectan la
estructura de los cromosomas se pueden encontrar distintos tipos de reordenamientos:
deleciones, inserciones, inversiones y translocaciones.
En general las aberraciones cromosómicas estructurales se producen por grandes
mutaciones genómicas o por quiebres cromosómicos que se reparan erróneamente. Existe
evidencias que indican que los quiebres cromosómicos no se producirán al azar; las
translocaciones tienen una tasa de mutación espontánea de 1 en 1.000 gametos, cerca de
100 veces mayor que la tasa de mutación para una locus de una determinada enfermedad.
Se distinguen los siguientes tipos de aberraciones cromosómicas estructurales, ordenadas
según frecuencia decreciente de aparición en recién nacido vivos:
Translocaciones (t): se producen por un intermediario de segmentos cromosómicos de
tamaño variable entre dos o más cromosomas que previamente se habían roto. Las
transolaciones pueden ser desbalanceadas si en el intercambio se produce ganancia o
pérdidas de materia cromosómicas y balanceadas si se conservan los segmentos
involucrados en el rearreglo. Se describen dos tipos de translocaciones según los
cromosomas involucrados:
a) Translocaciones reciprocas: Son las más frecuentes y se producen cuando el
intercambio se realiza entre cromosomas no homólogos, resultados
simultáneamente dos cromosomas alterados y sin variación del número
cromosómico.
b) Translocaciones Robertsonianas: También se las conoce como fusión céntrica y
se origina por la rotura del centrómero de dos cromosomas eurocéntricos y la
consiguiente fusión de los brazos en un centrómero común, con una reducción del
número cromosómico.

Duplicaciones (dup): Corresponde a la ganancia o duplicación de material genético,
producto de la repetición de un segmento cromosómico, ya sea en el mismo cromosoma
o en un cromosoma diferente. Los segmento duplicados pueden estar adyacentes uno
del otro (duplicación en tándem) o localizados en la región diferente del genoma
(transposición)
Deleciones (del): Son causadas por una rotura cromosómica y la subsecuente perdida
de material genético; si el quiebre es único y ocurre en alguno de los extremos de los
brazos cromosómicos se denomina deleción terminal; si se producen dos quiebres en
dos zonas del cromosoma con la pérdida del segmento entre las roturas, la deleción se
denomina intersticial. Esta alteración siempre se asocia a un fenotipo anormal. Con
múltiples rasgos dismórficos y retraso mental; las características clínicas dependerán
del tamaño de la deleción y de los genes implicados.
Inversiones (inv): Se producen por dos roturas dentro de un mismo cromosoma y la
unión invertida del segmento involucrado. Generalmente el cambio del orden de los
gene no producen ninguna alteración fenotípica, pero si existe un mayor riesgo d
descendencia con algún desbalance cromosómico.
Anillos cromosómicos (r): Se producen por quiebres en el terminal de ambos brazos
cromosómicos y luego la unción del segmento intersticial, produciéndose generalmente
perdida de los segmentos terminales. Al igual que las deleciones el cuadro clínico
dependerá de los genes involucrados de la cada braza por separado durante la división
celular.
Isocromosomas (i): Se producen por la duplicación de solo un brazo cromosómico
completo (p ó q) independientemente del otro brazo, producto de una división
transversal del centrómero y posterior duplicación de cada brazo por separado durante
la división celular.
Cromosomas marcadores (mar): Son cromosomas extraalterados de los que no se
conoce el origen. La frecuencia en la población general es de aproximadamente 1.5
cada 1.000 recién nacidos vivos (RNV). Cerca del 90% de los marcadores extra son

pequeños y están constituidos exclusivamente de heterocromatina y por lo tanto no
tienen efecto en el fenotipo, sobre todo si son heredados. (Colon, 2014)
Mecanismo
El mecanismo causante de las mutaciones cromosómicas es la recombinación no
homóloga entre los cromosomas. Ocurre con la frecuencia de 6 10-4 / división celular.
Característica
 Mutación cromosómica estructural
 Afecten el número o la estructura de los cromosomas
 Provoca cambios la estructura de los cromosomas
 Las mutaciones cromosómicas aquellas detectables con la ayuda del
microscopio óptico
Ejemplo
Ejemplo de trisomía: el Síndrome de Down o trisomía 21. Existe un tipo de trisomía
particularmente corriente en la especie humana, es la llamada trisomía 21 o
síndrome de Down (también conocida como mongolismo). Las personas que
presentan este síndrome se caracterizan por tener retraso mental, cuerpo corto,
dedos cortos y gruesos, lengua hinchada y un pliegue en el párpado parecido al de
las razas mongólicas. Parece estar demostrada una cierta relación entre el síndrome
de Down y una avanzada edad en la madre. En ciertos casos de mongolismo el
individuo presenta una placa metafásica normal con 46 cromosomas, pero uno de
los cromosomas del grupo 13-15 es mayor, por lo que se cree que lo que ha
sucedido es una translocación de uno de los cromosomas 21 en exceso a uno de los
cromosomas del grupo 13-15. Parece ser que las trisomías se originan por una no
disyunción (animación de 240KB) de los cromosomas en la primera división de la
meiosis. (Guillén, 2014)
Afectan a la estructura y organización de los cromosomas y cariotipos de los
organismos. Suelen ser responsables, en gran medida, del aislamiento reproductivo

de las especies. A mayor número de variaciones cromosómicas, mayor esterilidad
en los híbridos.

Bibliografía
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