mutaciones y genoma humano

mutación genética   English      print Una mutación génica es cuando el ADN es alterado permanentemente de la secuencia de ADN de la que se compone un gen. las mutaciones pueden ser de diferentes tamaños afecta desde a un solo componente básico del ADN incluso a un gran segmento de un cromosomas con varios genes. Las mutaciones génicas se pueden de dos formas   1. Las mutaciones de estirpe germinal se heredan de un progenitor y están presentes durante toda la vida de una persona en cada célula del organismo. se encuentran en los óvulos o espermatozoides y se transmiten como mutaciones hereditarias. 2. Las mutaciones somáticas se producen en un momento durante la vida de una persona solo en ciertas células y no en todas las células del organismo. Estos cambios se pueden deber a factores ambientales, como la radiación ultravioleta del sol, o se pueden producir en caso de error al copiarse el ADN durante la división celular. Las mutaciones adquiridas no se pueden transmitir a la siguiente generación

mutación somática:  afecta a las células somáticas de la persona. Como consecuencia aparecen individuos mosaico que poseen dos líneas celulares diferentes con distinto genotipo. Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que derivan de ella por divisiones mititicas heredarán la mutación (herencia celular).

mutaciones en la linea germinal: afectan a las células productoras de gametos apareciendo gametos con mutaciones. Estas mutaciones se transmiten a la siguiente generación y tienen un mayor importancia desde el punto de vista evolutivo

¿cuales son los niveles de mutación?

1. Molecular: Son mutaciones a nivel molecular y afectan la constitución química de los genes, es decir a la bases o “letras” del DNA.

2. Cromosómico: El cambio afecta a un segmento de cromosoma (del tamaño que un gen), por tanto a su estructura. Estas mutaciones pueden ocurrir porque grandes fragmentos se pierden, se duplican, cambian de lugar dentro del cromosoma.


3. Genómico: Afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos o reduciéndolo a una sola serie (haploidía o monoploidía) o bien afecta al número de cromosomas individualmente, como la trisomía 21 o Síndrome de Down.

mutaciones moleculares o puntuales: Una mutación puntual es un cambio en un solo nucleotidos o en un número reducido de nucleótidos. Se podría comparar con el hecho de cambiar una única letra en una frase completa. 

La secuencia de DNA de un gen se puede alterar de diferentes formas. Estas mutaciones tendrán diferentes efectos sobre la salud de las personas, dependiendo de dónde ocurran y si alteran o no la función esencial de las proteínas o de los procesos normales de lectura, transcripción y traducción de las proteínas

1. mutación silencios En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el triplete de nucleótidos se modifica, pero sigue codificando para el mismo aminoácido. Esto es así porque el código genético tiene cierto margen de seguridad y para cada aminoácido hay varias combinaciones de tripletes que lo determinada:.

2. Polimorfismo: En este tipo de mutaciones hay un cambio de una de las bases de ADN, de tal manera que el triplete de nucleótidos que es una parte se cambia, pero incluso si se necesita un cambio de aminoácido, el aminoácido que entra en el lugar en cuestión resulta tener poco o ningún impacto en la función de la proteína.

3. Missense mutation: En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el triplete codifica para un aminoácido diferente del que debería, es decir, en esa posición de la proteína habrá un aminoácido incorrecto, lo que puede alterar más o menos la función de la proteína dependiendo de su localización e importancia.

4. Nonsense mutation: En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el nuevo triplete que se forma determina la señal de fin de la cadena de aminoácidos. Esto es, se trunca la proteína, no se continúa formando a partir de ahí. Según dónde quede truncada la proteína será capaz de preservar algo de función o no.

5. Inserción: En este tipo de mutación se añade una o más bases al DNA original. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o insertar aminoácidos extra que son inadecuados.

6. Deleción: En este tipo de mutación se pierden una o más bases, es decir, se pierde un trozo de DNA alterando la cadena proteica que debería formarse y su función. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o eliminar aminoácidos que son propios de la cadena proteica. En ocasiones las deleciones son tan largas que pueden comprometer un gen entero o varios genes contiguos. 

7. Duplicación: En este tipo de mutación hay un fragmento de DNA que está copiado una o varias veces, lo que altera la formación de la cadena de aminoácidos y la función de la proteína. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o insertar aminoácidos extra que son inadecuados.

8. Cambio de marco de lectura: Este tipo de mutación se da cuando por inserción o pérdida de pares de bases se cambia el marco de lectura. Para la decodificación, las bases se leen de tres en tres, esto es, cada tres bases determinan un aminoácido.

Si se cambia el marco de lectura, cambia la forma de agrupar esas tres bases y se colocaran aminoácidos erróneos habiendo la posibilidad de un triplete STOP prematuro. Las inserciones, duplicaciones y deleciones pueden dar lugar a este tipo de mutaciones.

9. Expansión por repetición: Muchas veces no son consideradas mutaciones puntuales.Se trata de repeticiones de tripletes o cuatripletes de nucleótidos, pequeñas secuencias de DNA de 3 o 4 pares de bases que se repiten en serie.

Una mutación por expansión es una mutación en la que el número de repeticiones ha aumentado, lo que puede hacer que la proteína final no funcione correctamente.

Enfermedades paradigmáticas en este tipo de mutaciones son el Síndrome de X Frágil o las Ataxias Cerebroespinal

MUTACIÓN ESPONTÁNEA E INDUCIDA

Mutación espontánea: se produce de forma natural o normal en los individuos. 

Mutación inducida: se produce como consecuencia de la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos. 

genoma humano

El genoma es el conjunto del material hereditario de un organismo, la secuencia de nucleótidos que especifican las instrucciones genéticas para el desarrollo y funcionamiento del mismo y que son transmitidas de generación en generación, de padres a hijos. En él, además de los genes propiamente dichos, se incluyen regiones espaciadoras, regiones reguladoras, restos de genes antaño funcionales y muchas otras secuencias de función o papel todavía desconocido, si es que tienen alguno. De hecho, en el genoma humano, apenas el 1,5% del material hereditario tiene una función codificante, es decir, corresponde a lo que solemos entender por genes. Por tanto, el genoma de un organismo es el depositario de la información que permite que cada organismo se desarrolle y responda a las exigencias impuestas por el medio. Pero, además, el genoma es depositario de los cambios que, a lo largo de la historia de la especie correspondiente y de todas sus antecesoras, han permitido su supervivencia hasta nuestros días. 

proyecto genoma humano: a principios de la década de los ochenta mapear y secuenciar al genoma humano era una idea prácticamente insoñable. sin embargo esas ideas se realizaron en mil 1990 en uno de los proyectos mas grandes se corporación internacional,  el proyecto genoma humano el cual nos a hecho reflexionar no solo en lo técnico y en lo científico, si no también los problemas éticos y morales.

para que sirve el genoma no-codificante: En los genomas de vertebrados sólo el 5% del ADN se corresponde con secuencias que codifican proteínas. ¿Cuál es la función del 95% ADN no-codificante restante? Parte de este ADN contiene secuencias cis-reguladoras que controlan cuando, cuanto y donde un gen se va a transcribir. A pesar de la evidencias cada vez mayor de la función fundamental del ADN cis-regulador en el desarrollo, la evolución y las enfermedades humanas, tenemos aún un gran problema: mientras que el código de las secuencias codificantes de las proteínas se conoce, el lenguaje del ADN regulador es en gran medida desconocido. Esto impide la identificación de las regiones reguladoras en los genomas secuenciados. Por lo tanto, una vez que las secuencias de los genomas están disponibles, uno de los mayores objetivos para los próximos años es el identificar, caracterizar y descifrar el ADN regulador en el mar de ADN no-codificante.