1Mutaciones espontáneas e inducidas
Una mutación es un cambio permanente en la secuencia de nucleótidos del ADN. Se clasifican según su origen en:
- Espontáneas: ocurren sin exposición a un agente externo identificable — por errores ocasionales de la ADN polimerasa durante la replicación (pese a su mecanismo de corrección de pruebas), o por procesos químicos naturales como la desaminación espontánea de bases (por ejemplo, citosina a uracilo) o la depurinación (pérdida espontánea de una base púrica).
- Inducidas: resultan de la exposición a un agente mutagénico externo identificable —físico, químico o biológico— que aumenta la tasa de mutación por encima de la basal.
2Clasificación según la extensión del cambio
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Mutación puntual | Cambio de un único par de bases — puede ser una sustitución (transición: purina por purina o pirimidina por pirimidina; transversión: purina por pirimidina o viceversa) |
| Inserción/deleción (indel) | Adición o pérdida de uno o más nucleótidos; si el número no es múltiplo de tres, produce un corrimiento del marco de lectura (frameshift), alterando por completo la secuencia de aminoácidos a partir del punto de la mutación |
| Mutación cromosómica | Afecta segmentos extensos o cromosomas completos — desarrollada en el capítulo III.5 (cromosomopatías estructurales) y III.4 (numéricas) |
Según su efecto sobre la proteína codificada, una mutación puntual puede ser silenciosa (no cambia el aminoácido, por la degeneración del código genético), missense (cambia el aminoácido codificado), o nonsense (genera un codón de parada prematuro, truncando la proteína).
3Agentes mutagénicos y sus modos de acción
| Categoría | Ejemplo | Mecanismo de acción |
|---|---|---|
| Físicos | Radiación ultravioleta | Induce la formación de dímeros de pirimidina (típicamente dímeros de timina) entre bases adyacentes en la misma cadena, distorsionando la hélice y bloqueando la replicación/transcripción normal — reparado por el sistema de reparación por escisión de nucleótidos (capítulo I.4) |
| Físicos | Radiación ionizante (rayos X, rayos γ) | Genera radicales libres que dañan directamente las bases y el esqueleto de azúcar-fosfato, produciendo roturas de cadena simple y doble — estas últimas particularmente difíciles de reparar con fidelidad |
| Químicos: análogos de bases | 5-bromouracilo | Se incorpora en lugar de timina durante la replicación, pero se aparea erróneamente con guanina con mayor frecuencia, generando transiciones en rondas de replicación subsiguientes |
| Químicos: agentes alquilantes | Gas mostaza, nitrosaminas | Añaden grupos alquilo a las bases, alterando su capacidad de apareamiento correcto y pudiendo generar entrecruzamientos entre cadenas |
| Químicos: agentes intercalantes | Bromuro de etidio, algunos colorantes de acridina | Se insertan entre bases apiladas de la doble hélice, distorsionando el espaciamiento normal y favoreciendo inserciones o deleciones durante la replicación |
| Biológicos | Ciertos virus, transposones | Pueden insertarse dentro de un gen o interrumpir su región reguladora al integrarse en el genoma del huésped, alterando su expresión o función |
¿Por qué la radiación UV y la ionizante producen tipos de daño tan distintos pese a ser ambas "radiación"? La UV tiene energía suficiente para excitar electrones y favorecer reacciones fotoquímicas específicas entre bases adyacentes (formación de dímeros), pero no penetra profundamente en los tejidos ni tiene energía para ionizar átomos —de ahí su daño limitado a la piel y estructurado en dímeros de pirimidina—. La radiación ionizante, en cambio, tiene suficiente energía para arrancar electrones de las moléculas que atraviesa, generando radicales libres altamente reactivos que dañan al ADN de forma mucho más inespecífica y penetrante (roturas de cadena) — la diferencia de mecanismo explica por qué ambas requieren, en gran medida, sistemas de reparación distintos (capítulo I.4).
4Trampas de examen
| Trampa | Por qué confunde | Aclaración |
|---|---|---|
| Pensar que toda inserción/deleción altera el marco de lectura | Se asocia automáticamente "indel" con "frameshift" | Solo lo altera si el número de nucleótidos insertados/eliminados NO es múltiplo de tres; una deleción de exactamente 3 nucleótidos elimina un aminoácido completo sin correr el marco de lectura del resto de la secuencia |
| Confundir mutación silenciosa con mutación missense benigna | Ambas "no parecen causar enfermedad" a primera vista | La silenciosa no cambia el aminoácido en absoluto (por degeneración del código genético); la missense sí cambia el aminoácido, pero puede o no alterar significativamente la función de la proteína según qué tan químicamente distinto sea el nuevo aminoácido y en qué posición estructural se encuentre |
| Creer que transición y transversión son sinónimos de "mutación puntual" en general | Ambos términos describen sustituciones de una sola base | Son subtipos específicos: transición es purina↔purina o pirimidina↔pirimidina; transversión es purina↔pirimidina — las transiciones son estadísticamente más frecuentes que las transversiones pese a existir más combinaciones posibles de transversión |
5Puntos clave
- Las mutaciones pueden ser espontáneas (errores de replicación, desaminación, depurinación) o inducidas por agentes físicos, químicos o biológicos.
- Según extensión: puntuales (sustitución, con transición/transversión), indels (con riesgo de frameshift si no son múltiplo de 3), o cromosómicas.
- Según efecto proteico: silenciosa, missense o nonsense.
- UV genera dímeros de pirimidina (daño fotoquímico localizado); radiación ionizante genera radicales libres y roturas de cadena (daño más extenso y penetrante).