Mutaciones

MUTACIONES AV-GEN. AULA VIRTUAL

MUTACIONES

• Cambios al azar o provocados por agentes
mutagénicos en el material genético
celular, no dirigidos y de efectos
imprevistos.

• Tienen probabilidad baja en organismos
superiores y mayor en los inferiores como
las bacterias y los virus.


TIPOS DE MUTACIONES
SEGÚN LAS CÉLULAS
AFECTADAS
SEGÚN LA EXTENSIÓN DEL
MATERIAL GENÉTICO AFECTADO

GERMINALES SOMÁTICAS
Afectan a Afectan a células CROMOSÓMICAS GÉNICAS GENÓMICAS
gametos o células somáticas y sus
madre. descendientes. Afectan a la Provocan Alteran el número
Se transmiten a la Afectan al disposición de genes cambios en la de cromosomas
descendencia. individuo. en el cromosoma. secuencia de típico de la
Sobre ellas actúa No son nucleótidos especie.
la selección heredables. de un gen.
natural. No juegan papel
en la evolución.
SEGÚN SU ORIGEN
SEGÚN SU EFECTO

PROVOCADAS POR
PROVOCADAS POR
AL AZAR AGENTES
AGENTES
PERJUDICIALES NEUTRAS BENEFICIOSAS MUTAGÉNICOS
MUTAGÉNICOS


TIPOS DE MUTACIONES POR SU EFECTO

Nocivas, la mayoría, pues un cambio al azar de cualquier
información siempre lleva a una información "sin
sentido" o defectuosa para el individuo que la tiene.

Neutras, sin efecto.

Beneficiosas para el individuo y para la especie si se
transmite a su descendencia (las menos).


TIPOS DE MUTACIONES POR SU ORIGEN
1) Espontáneas las menos numerosas, se producen por un error en la
duplicación del DNA o por errores en el movimiento y comportamiento de
los cromosomas durante la división celular.
2) Inducidas, la mayoría, provocadas por agentes mutagénicos
principalmente:
- Radiaciones: de alta energía como los rayos catódicos, X, alfa,
beta, gamma, cósmicos ..etc. De efectos ionizantes produciendo el
cambio de una base por otra en el DNA. Las de muy alta energía, llegan a
romper moléculas de DNA o cromosomas completos.

- Agentes químicos: ácido nitroso, peróxido de hidrógeno,
metil etano sulfonato, gas mostaza, concentraciones altas de dióxido
de carbono, acridinas, bases análogas al DNA (5-bromo uracilo, 2-
amino purina, ).
La mayoría provocando emparejamientos erróneos con otras bases
durante la duplicación del DNA (ácido nitroso, hidroxilamina). Las
acridinas actúan intercalándose entre dos bases y produciendo la
adición de una nueva base con el consiguiente corrimiento en el
sistema de lectura de bases.


Agentes mutagénicos
Radiación
MUTÁGENOS FÍSICOS ultravioleta
• Radiaciones ionizantes
Pueden provocar la rotura de los cromosomas y modificar las bases nitrogenadas.
• Radiaciones no ionizantes
Provocan la formación de enlaces covalentes entre dos bases pirimidínicas
contiguas, dando origen a dímeros.
Los dímeros distorsionan la conformación
del ADN inhibiendo la replicación
MUTÁGENOS QUÍMICOS

• Ácido nitroso
Transforma la citosina en uracilo y la adenina en hipoxantina provocando incorporación de bases erroneas en la
replicación del ADN.
• Agentes alquilantes
Añaden grupos etilo o metilo a las bases nitrogenadas alterando la replicación del ADN. Enlace de
• Sustancias análogas a las bases nitrogenadas hidrógeno

Sustituyen a las bases nitrogenadas del Adn y EMS
provocan transiciones.
• Sustancias intercalantes Guanina
6-Etilguanina
Se intercalan entre las bases de una cadena dando origen a
inserciones o delecciones de un solo par de bases.


RADIACIONES EFECTO
MUTAGÉNICAS
1) Rompen el DNA, los cromosomas.

DE ALTA ENERGÍA 2)Ttransforman sus bases en iones reactivos
(cósmicos, rayos X, alfa, que forman radicales distintos en su
beta, gamma…) molécula y emparejan con otras bases
distintas a las habituales.

3) Escinden las moléculas de agua en OH(-) y
H3O(+) que favorecen a su vez la
formación de peróxidos que pueden
producir cambios en las bases
nitrogenadas y emparejamientos
anómalos.

DE BAJA ENERGÍA Hace que dos T próximas en la misma hebra
(radiación UVA) formen un dímero de pirimidinas


POR SU SUSTITUCION BASES
EXTENSIÓN GENICAS DELECCIÓN BASES
ADICION BASES
DELECCIÓN CROMOSOMICA
DUPLICACIÓN CROMOSÓMICA
MUTACIONES INVERSIÓN CROMOSÓMICA
TRANSLOCACIÓN CROMOSÓMICA
CROMOSÓMICAS
(aberraciones cromosómicas)
TRIPLOIDÍA
EUPLOIDÍA TRETRAPLOIDÍA

POLIPLOIDÍA
GENÓMICAS NULISÓMICA

ANEUPLOIDÍA MONOSÓMICA

TRISÓMICO


Mutaciones génicas
TIPO DE MUTACIÓN C O N S E C U E N C I A S
ADN GAT GGT CGT CAG ACG TCT TGT
ARNm CUA CCA GCA GUC UGC AGA ACA
SIN MUTACIÓN Proteína Leu Pro Ala Val Cys Arg Thr
Símil lingüístico dos por dos son más que uno

ADN GAT GGT CGT CGG ACG TCT TGT
ARNm CUA CCA GCA GCC UGC AGA ACA
TRANSICIÓN
Proteína Leu Pro Ala Ala Cys Arg Thr
Símil lingüístico dos por dos sen más que uno

ADN GAT GGT CGT CCG ACG TCT TGT
ARNm CUA CCA GCA GGC UGC AGA ACA
TRANSVERSIÓN Proteína Leu Pro Ala Gly Cys Arg Thr
Símil lingüístico dos por dos sin más que uno

ADN GAT GGT CGT TCA GAC GTC TTG T
ARNm CUA CCA GCA AGU CUG CAG AAC A
INSERCIÓN Proteína Leu Pro Ala Ser Leu Gln Asn
Símil lingüístico dos por dos sso nmá squ eun o

ADN GAT GGT CGT CAG ACT CTT GT
ARNm CUA CCA GCA GUC UGA GAA CA
DELECIÓN
Proteína Leu Pro Ala Val Stop
Símil lingüístico dos por dos son


MUTACIONES GÉNICAS.
Las que afectan a un gen y que determina la síntesis de determinada proteína con un
cambio en sus aminoácidos. No son visibles a nivel cromosómico y se producen
normalmente por errores en el emparejamiento de bases durante la duplicación del
DNA ya sea al azar (mutaciones espontáneas), las menos, o por agentes
mutagénicos, las más.

En las espontáneas se producen al azar tautomerizaciones de las bases
nitrogenadas que pueden cambiar sus radicales y emparejarse durante la duplicación
del DNA una base con otra distinta a la habitual:

BASE NORMAL BASE TAUTÓMERA Emparejam. anormal

Adenina,radical -NH2 Adenina,radical =NH Citosina

Guanina,radical -C=O Guanina,radical -OH Timina

Citosina,radical-NH2 Citosina,radical =NH Adenina

Timina,radical -C=O Timina,radical -OH Guanina


AGENTES QUÍMICOS EFECTO
MUTAGÉNICOS
5 Bromo-U Su forma tautómera empareja con G en vez de
(base análoga DNA) A

2 Amino purina
(base análoga DNA)
Acido nitroso Transforma la A y C en otras bases.

Hidroxilamina Añade grupos OH a las bases que emparejan
así con otras

Etilmetanosulfonato Añaden grupos etilo a bases que emparejan
así con otras

Naranja de acridina Produce adicción o delección de bases al
intercalarse entre dos bases.


NORMAL

MUTACIÓN GÉNICA POR DELECCIÓN DE UNA BASE


NORMAL

MUTACIÓN
POR
SUSTITUCIÓN
DE BASES


NORMAL

MUTACIÓN
POR
SUSTITUCIÓN
DE BASES Y
TRIPLETE
STOP


NORMAL

MUTACIÓN POR
ADICIÓN DE
BASES


ALBINISMO


ALCAPTONURIA
(manchas en los
ojos, artrítis,
orina negra al
contacto con el
aire... )


Efecto de la radiación UVA sobre el DNA
(ausencia de enzima corrector en
Xeroderma pigmentosum)


Xeroderma
pigmentosum


TALASEMIA MENOR: glóbulos rojos elipsoidales
(mutación génica por sustitución de un aminoácido en la
hemoglobina)


ANEMIA FALCIFORME:
Glutámico sustituido por
valina en posición 6 de las
cadenas beta de la
hemoglobina


ANEMIA FALCIFORME


Tipos de mutaciones cromosómicas
DEFICIENCIAS O DELECCIONES DUPLICACIONES O REPETICIONES

Se pierde
Rotura 1 1

2 2
3
3

4 4
Entrecruzamiento

Consisten en la pérdida de un segmento cromosómico de Aparece un segmento cromosómico más de una vez, en el
un cromosoma, y por tanto de los genes en él contenidos. mismo cromosoma o en otro.

TRANSLOCACIONES INVERSIONES
A B C D E F G H
H A
G B
H A
G B C F
H A
G B C F
D E
C F D E

D E
H G CD E F B A
Es el cambio de localización de un segmento cromosómico.
Puede ser recíproca, con intercambio entre dos cromosomas Segmentos cromosómicos que giran 180o, y su secuencia
no homólogos, o no recíproca o transposición, cuando no génica queda invertida con respecto a la del resto del
se produce intercambio. cromosoma.


DELECCIÓN CROMOSÓMICA
Ej. Síndrome del “maullido del
gato” por delección en el
cromosoma 5


DELECCIONES EN EL CROMOSOMA Y.

Algunas afectan a los brazos largos que afectan a la región
AZF (Azoospermic Factor). Afectan al 11% de varones
46,XY con una azoospermia no obstructiva: desde una
completa ausencia de células germinales (Síndrome de
Sertoli) hasta la formación de espermatidas maduras.


“CROMOSOMA X FRÁGIL”:
DELECCIÓN DEL CROMOSOMA X
Varones: Retraso mental variable, hiperactividad en la infancia y autismo.
Retraso en el lenguaje, habla reiterativa y voz bronca.
Orejas grandes.
Cara alargada con mandíbula ancha y hacia adelante.
Macrocefalia.
Articulaciones hiperextensibles.
Prolapso mitral, dilatación aórtica.
Macroorquidismo.
Epilepsia.
Hereditario.

Mujeres: Retraso mental leve o inapreciable.
Falta de habilidades sociales.
Problemas de aprendizaje y conducta.
Alteraciones psicopatológicas: depresión, ansiedad, dependencias.
Menopausia precoz.
Hereditario.


Cromosoma X normal y frágil.
Dominante en hombres, al
poseer un sólo X. Menor
manifestación en mujeres .1/500
varones y 1/2.500 mujeres


ABERRACIÓN CROMOSÓMICA (DELECCIÓN)


ASA DE DELECCIÓN EN HETEROCIGÓTICO


INVERSION CROMOSÓMICA


CONSECUENCIADE LAS INVERSIONES
CROMOSÓMICAS


INVERSIÓN
CROMOSÓMICA


TRANSLOCACIONES CROMOSÓMICA


TRANSLOCACIÓN BALANCEADA


TRANSLOCACIÓN DESBALANCEADA


TRANSLOCACIÓN RECÍPROCA EN MEIOSIS


CONCEPTO DE TRANSLOCACION
CROMOSÓMICA


Consecuencias de las mutaciones cromosómicas:

Síndrome de Down familiar
21 Portador de la
Individuo
translocación
normal
14/21
14

Trisomía
Monosómico Portador de la
Normal del 21
(letal) translocación
(Down)


SINDROME DE DOWN POR TRANSLOCACIÓN 21-14


ORIGEN DE LAS DUPLICACIONES
CROMOSÓMICAS POR SOBRECRUZAMIENTOS A
DISTINTA ALTURA ENTRE HOMÓLOGOS


DUPLICACIONES CROMOSÓMICAS


Mutaciones genómicas
Afectan al número normal de Afectan al número de alguno
dotaciones cromosómicas de los cromosomas

EUPLOIDÍAS ANEUPLOIDÍAS

Carecen de un
cromosoma de una Poseen un
Contienen más pareja de cromosoma de más
Existe un solo
de un juego homólogos
cromosoma de
completo de
cada par (n).
cromosomas.
MONOSOMÍAS TRISOMÍAS
En autosomas
En cromosomas
MONOPLOIDÍA POLIPLOIDÍA SÍNDROME sexuales
DE TURNER

SÍNDROME
Incorporan un juego TRIPLO X
TRIPOLIDES (3n) SÍNDROME
de otra especie
DE DOWN
CARIOTIPO
TETRAPLOIDES (4n) XYY
ALOPOLIPLOIDÍA
POLIPLOIDES (Xn) SÍNDROME DE
KLINEFELTER


TRISOMIA S. DE DOWN 2N=46+1 (GRUPO 21)


Trisomías en los cromosomas
sexuales
Espermatozoide con Óvulo con dos
dos cromosomas Y cromosomas X

Espermatozoides
normales

Óvulo
normal

XYY XXX XXY

Hombre Superhembra Hombre
(Trisomía XYY) (Síndrome triplo X) (Síndrome de Klinefelter)


• CARACTERÍSTICAS DEL SÍNDROME DE DOWN.
1. Cabeza y cara: redondas y pequeñas.
2. Ojos: tipo oriental con inclinación hacia arriba y hacia afuera, con un pliegue
en el ángulo interno..
3. Nariz: pequeña y chata con tabique nasal ancho y ligeramente deprimido.
4. Orejas: pequeñas con contorno doblado.
5. Piel: con diferentes tonalidades o “aspecto marmóleo”.Exceso de piel en la
nuca.
6. Tono muscular: disminuido en estado de reposo que hace que la lengua tienda
a salirse.
7. Extremidades: cortas con manos y pies pequeños y anchos. Dedos cortos y
gruesos. Manos con un pliegue transversal muy marcado en la palma. Dedo
meñique corto y no curvado.
8. Estatura: menor que la de otros hermanos y en niños menor a la que le
correspondería por su edad.
9. Peso: Algo de sobrepeso.
10. Afecciones: Algunos bebés nacen con afecciones cardíacas que podrían
requerir de una intervención quirúrgica. Frecuente el estrabismo, la mala
posición dental, la caries y la infertilidad en los hombres.
11. Inteligencia: Deficiencia mental aunque el grado de inteligencia varía en
cada persona, sobre en los que tienen mosaicismo cromosómico.


Fig. 5 Huellas palmares comparativas entre un individuo
normal y otro con síndrome de Down.(Fuente: Turpin,R.;
lejeune,J. 1965. Les chromosomes humaines. Gauthier-
Villars)


Fig. 1 Niña de raza mongola con síndrome de Down. Su facies se
distingue de la de un niño normal de la misma raza. (Fuente:
McKusix,V.A. 1961. Medical genetics. Pergamon Press)


ORIGEN DEL SINDROME DE DOWN 2N=46+1


SINDROME KLINEFELTER XXY

Los varones que padecen este síndrome tienen la constitución cromosómica XXY.
Aparece con una frecuencia de l/700 niños nacidos y parece que aumenta la
probabilidad con la edad de los padres. Son estériles porque no tienen esper-
matogénesis. Se estima que un 25 por 100 de los varones Klinefelter presentan
retraso mental (muchas veces por la falta de atención que han tenido). También
pueden darse constituciones cromosómicas XXXY o XXXXY.


CARIOTIPO TURNER XO


CARIOTIPO XYY

Los individuos afectados son generalmente muy altos y delgados.
La mayoría presenta un acné severo durante la adolescencia.
Pueden asociar también problemas antisociales o del
comportamiento o tener una inteligencia inferior a la media.


Síndrome XYY.
Este síndrome se ha observado con una frecuencia de 1/1.000 (Chieri y
col. 1972 ) dentro de la población general Argentina. En estadísticas
mundiales las cifras son semejantes 1 a 4 /1.000 en recién nacidos y
0.84/1.000 en hombres infertiles. El fenotipo de estos individuos
presentan la característica casi constante de talla alta. Un 1 a un 2% de
ellos exhiben conductas agresivas con tendencia a la criminalidad. El
espermograma revela generalmente una azoospermia o una severa
oligoospermia si bien hay casos descritos de fertilidad.


TIPOS DE MUT.
GENÓMICAS
ANEUPLOIDES

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