LA MUTACIÓN
B. McClintock
H. J. Muller
Maíz
Boca de dragón
LA MUTACIÓN
La base de la herencia es la transmisión fiel de la información contenida en la secuencia de ADN de padres a hijos (meiosis) y de una célula a otra (mitosis).
Esta variabilidad se produce como consecuencia de la aparición de cambios heredables en el material hereditario
Sin embargo, también es de suma importancia el hecho de que dicha información se modifique en cierto grado ya que sin variación no habría posibilidad de adaptación a los cambios ambientales
La definición clásica de la mutación: Cualquier cambio heredable en el material hereditario no explicado mediante segregación o recombinación (De Vries 1901). La definición a partir a partir del conocimiento de que el material hereditario es el ADN y de la propuesta de la Doble Hélice (Watson y Crick,1953): “cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN”
Esto es un párrafo listo para contener creatividad, experiencias e historias geniales.
LA MUTACIÓN
Efectos perjudiciales: Enfermedades y trastornos humanos.
Fuente 1ª de VARIABILIDAD GENÉTICA (nuevos alelos)
Fuente 2ª de VARIABILIDAD GENÉTICA (Recombinación)
ADAPTACIÓN Y EVOLUCIÓN
LA MUTACIÓN
Las mutaciones pueden ocurrir en cualquier célula y producir efectos fenotípicos que abarcan desde mínimas alteraciones, únicamente detectables por métodos bioquímicos o de secuenciación, hasta cambios drásticos en procesos esenciales que causan la muerte de la célula o, incluso, del organismo.
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL TIPO DE CÉLULAS AFECTADAS: Células Somáticas:
- Afectan a la línea somática
- No heredables, no se transmiten a la descendencia
- Individuos mosaicos
Celulas Germinales:
- Aafectan a las células productoras de gametos, apareciendo gametos con mutaciones
- Se transmiten a la descendencia, importancia evolutiva
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL TIPO DE CÉLULAS AFECTADAS:
TIPOS DE MUTACIÓN
TIPO DE MUTACIÓN
SEGÚN EL MATERIAL GENÉTICO AFECTADOGÉNICAS:
- Mutaciones en sentido estricto
- Afectan a un solo gen o a una secuencia
CROMOSÓMICAS:
- Afectan a un segmento cromosómico que incluye varios genes
- Afectan a la disposición de genes en un cromosoma
GENÓMICAS:
- Afectan a cromosomas completos
- Juegos cromosómicos completos
Anemia falciforme
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
¿Las MUTACIONES SE PRODUCEN en los individuos de las poblaciones independientemente de si confieren o no al individuo alguna ventaja adaptativa?, en cuyo caso la mutación tendría un carácter preadaptativo, ó ¿Las MUTACIONES SE PRODUCEN como consecuencia de una adaptación de los individuos al ambiente?, en cuyo caso la mutación tendría un carácter postadaptativo, ya que estaría inducida por el propio ambiente.
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
Experimentos que DEMUESTRAN EL CARÁCTER PREADAPTATIVO de la mutación
- PRUEBA DE FLUCTUACIÓN (LURIA Y DELBRÜCK 1943)
- PLACA REPLICADA (LEDERBERG Y LEDERBER 1952)
PLACA REPLICADA (LEDERBERG Y LEDERBER 1952)
Fago T1 infecta E. coli de forma natural.
- Sembraron E. coli en placa matriz sin T1 (densidad 107)
- Realizaron 3 replicas (manteniendo posiciones relativas) en placas con fago T1
- Observaron si aparecían resistentes y donde
las colonias resistentes, en las 3 placas replicadas, aparecían en las mismas posiciones relativas.
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
CARÁCTER PREADAPTATIVO DE LA MUTACIÓN
PLACA REPLICADA (LEDERBERG Y LEDERBER 1952)
- Las mutaciones ya estaban presentes en la placa original
- Las colonias no habían estado expuestas nunca al fago
- La resistencia es consecuencia de la mutación al azar
- La mutación se produce al azar
- La aparición de una mutación particular no esta relacionada con que le pueda conferir ventaja adaptativa al organismo
- Las mutaciones tiene carácter preadaptativo: se producen de forma espontánea independientemente de la adaptación al ambiente
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
CARÁCTER PREADAPTATIVO DE LA MUTACIÓN
Una muestra de un cultivo líquido de bacterias de E. coli que nunca había estado en contacto con la tetraciclina se siembra en un medio sin tetraciclina sobre una placa de cultivo. Al poco tiempo, se observa la aparición de múltiples colonias bacterianas sobre el medio de la placa de cultivo, derivadas cada una de ellas de una sola bacteria.
Mediante un palillo estéril, se toma una muestra de una colonia determinada de la placa de cultivo original y se traslada a la región número 1 de otras tres placas de cultivo que contienen tetraciclina, y que están divididas en regiones de forma cuadrada. Este proceso se repite con todas las colonias de la placa original obteniéndose el resultado indicado en el siguiente esquema:
Placa original sin tetraciclina
¿Apoyan estos resultados el carácter preadaptativo de la mutación? ¿Qué resultados se hubieran obtenido en este experimento si la mutación tuviera carácter postadaptativo? ¿Cómo comprobaría su hipótesis?
Placa CON tetraciclina
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
- SUSTITUCIONES DE NUCLEÓTIDOS:
Cambio o sustitución de una base por otra en el ADN. Mutaciones puntuales (SNPs)
- TRANSICIONES: cambio de purina (Pu) por purina, o bien cambio de pirimidina (Pi) por pirimida.
- TRANSVERSIONES: cambio de purina (Pu) por pirimidina (Pi) o cambio de pirimidina (Pi) por purina (Pu).
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
- INSERCIONES Y DELECIONES DE NUCLEÓTIDOS:
- INSERCIONES: Ganancias de uno o más nucleótidos.
- DELECIONES: Perdidas de uno o más nucleótidos.
Cambian el cuadro o pauta de lectura cuando el número de nucleótidos ganado o perdido no es múltiplos de tres.
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
3. DUPLICACIONES: repetición de un segmento de ADN del interior de un gen. 4. INVERSIONES: un segmento de ADN del interior de un gen se invierte, se necesitan dos giros de 180º , uno para invertir la secuencia y otro para mantener la polaridad del ADN. 5. TRANSPOSICIONES: un segmento de un gen cambia de posición para estar en otro lugar distinto del mismo gen o en otro lugar del genoma.
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo
- MUTACIÓN SILENCIOSA: Tripletes para el mismo aminoácido: AAG(arg)→CGG(arg)
- MUTACIÓN NEUTRA: Tripletes para aminoácidos equivalentes distintos AAA(lys)→AGA(arg), ambos son aminoácidos básicos
- MUTACIÓN CAMBIO DE SENTIDO: Aparece un nuevo triplete que codifica para un aminoácido de distinto tipo. Cambio de función.
- MUTACIÓN CAMBIO DE FASE O PAUTA DE LECTURA: Adición o deleción de un par de nucleótidos o de varios pares de nucleótidos, siempre que no sean múltiplo de tres. Otra proteína distinta
- MUTACIÓN SIN SENTIDO: Aparece un triplete de terminación o FIN: CAG(gln)→UAG(FIN)
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIONES GÉNICAS
Inversiones, duplicaciones y transposiciones en general el efecto sobre el fenotipo suele ser más deletéreo.
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIÓN DIRECTA: altera el fenotipo de tipo silvestre MUTACIÓN DE PÉRDIDA DE FUNCIÓN: ausencia completa o parcial de la función normal de la proteina. El producto no es funcional (recesivas). MUTACIÓN DE GANACIA DE FUNCIÓN: hace que la célula produzca una proteína o producto génico cuya función no está presente normalmente. Alelos dominantes
Efecto en la proteína/fenotipo
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo; Reversión genotípica/fenotípica
MUTACIÓN INVERSA: (REVERSIÓN) consiste en recuperar la secuencia exacta de nucleótidos en el ADN, restablece el fentipo de tipo silvestre. MUTACIÓN SUPRESORA: la deleción de un par de bases provoca un cambio del marco de lectura del mensajero. Si después se produce una inserción de un par de bases, se recupera el marco de lectura a partir de la segunda mutación.
MUTACIÓN SUPRESORA
Intragénica
Intergénica
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIONES GÉNICAS EN HUMANOS
Muchos de los errores congénitos del metabolismo se producen por mutaciones de cualquiera de los tres tipos: cambio de sentido, cambio de fase o marco de lectura.
FENILCETONURIA
ALACAPTONURIA
- Trastorno metabolismo tirosina y fenilalanina.
- Defecto gen HDG que codifica enzima homogentisato 1,2-dioxigenasa.
- Acumulación ac. homogentísico. Producto tóxico de la ruta metabólica
- Trastorno metabolismo fenilalanina.
- Carencia de enzima fenialanina hidroxilasa
- Incapacidad de producer tirosina a partir de fenilalanina
Autosómicas Recesivas
El exceso del ácido homogentísico causa daño a los cartílagos, a las válvulas del corazón y produce cálculos renales. Circula por la sangre y se excreta en la orina en grandes cantidades, dándole la característica coloración negruzca a la orina
la fenilalanina se acumula y resulta tóxica para el sistema nervioso central, ocasionando daño cerebral.
MUTACIONES GÉNICAS EN HUMANOS
Mutaciones de cambio de sentido:
- La ANEMIA FALCIFORME con la aparición de la hemoglobina de tipo S (HbS), o la hemoglobina de tipo C (HbC).
Autosómicas Recesivas
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
- TAUTOMERÍA.
- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN.
- DAÑO OXIDATIVO
- DESLIZAMIENTO.
- ELEMENTOS MÓVILES
ESPONTÁNEAS:- Se producen de forma natural o normal en los individuos
- Procesos que originan la aparición de mutaciones espontáneas:
INDUCIDAS:- Se producen como consecuencia a la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
ESPONTÁNEAS:- Se producen de en condiciones normales en los individuos
Tasa de mutación: frecuencia con la que un alelo silvestre de un locus cambia a un alelo mutante, se expresa como el número de mutacioines por unidad biológica, que puede ser por división celular, por gameto o por ciclo de replicación.
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
I- TAUTOMERÍA
- Las bases nitrogenadas se encuentran habitualmente en su forma amino (A y C) o cetónica (G y T) y con menos frecuencia aparecen en su forma tautomérica imino (A y C) o enólica (G y T).
- Los tautómeros de las bases nitrogenadas (A*, T*, G*, C*) muestran relaciones de apareamiento distintas:
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
I- TAUTOMERÍA
- Los tautómeros de las bases nitrogenadas (A*, T*, G*, C*) muestran relaciones de apareamiento distintas:
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.
- Estos cambios si no son corregidos, producen TRANSICIONES (Pu -->Pu y Pi -->Pi).
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.
La Timina se convierte en su forma tautomérica
Donde antes había un par A-T ahora hay un par G-C
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN
DESPURINIZACIÓN
- Pérdida de la base púrica de un nucleótido.
- Rotura del enlace GLUCOSÍDICO entre la base nitrogenada y el azucar al que está unida, con pérdida de Adenina (A) o de Guanina (G). Como consecuencia aparecen sitios o sedes apurínicos.
Causa más frecuente de mutación espontánea
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN.
DESAMINIZACIÓN
- Pérdida del grupo amino de la base nitrogenada.
- La CITOSINA por desaminación se convierte en URACILO por lo que complementa con A.
TRANSICIÓN: par original C - G --> U - A --> T - A
- Uracilo no forma parte del ADN --> glucosidasa de uracilo --> sitio apirimidínico
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN
DESAMINIZACIÓN
- Pérdida del grupo amino de la base nitrogenada.
- En mamíferos, incluidos los seres humanos, la Citosina puede estar metilada (5 metilcitosina) y en este caso su desaminación la convierte en Timina.
TRANSICIÓN: par original C - G --> T - A
Los sitios 5mC son puntos calientes de mutación
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
III-DAÑOS OXIDATIVOS DEL ADN
- El metabolismo aeróbico produce especies reactivas de oxígeno: radicales superoxido O2, peróxido de hidrógeno H2O2 e hidroxilo (-OH-).
- Estos radicales producen daños en el ADN como la oxidación de la Guanina (G) en 8-oxo-7,8-dihidro-desoxiguanina que es complementaria de la Adenina (A).
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
IV- DESLIZAMIENTO DE HEBRA
- El deslizamiento de una de las hebras durante la replicación origina apareamientos erróneos y produce adiciones y deleciones de nucleótidos.
- Se produce con más frecuencia en las regiones con secuencias repetidas, por ejemplo, CGGCGGCGGCGG..., durante la replicación se puede producir el deslizamiento de una de las dos hélices.
- Expansión de trinucleótidos
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
- Este aumento del número de repeticiones se asocia con varias enfermedades humanas.
- En las mutaciones producidas por expansión de trinucleótidos, el número normal de repeticiones de un determinado trinucleótido en una determinada posición del genoma (locus) se altera, aumentando el nº de repeticiones.
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
Síndrome del X-frágil (FMR1) Xq27.3
- Ligada al X dominante
- Causa más frecuente de retraso mental
- Producto génico: FMRP (Frágil X Mental Retardation Protein)
- Mutación: Repetición trinucleótido CGG extremo 5´no traducido
Nº copias:
- Normal 5-50 copias
- Afectado: 200-1000 copias
- Transmisor (premutación) 50-200.
También afecta al grado de metilación CpG, que puede modificar la expresión de genes adyacentes.
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
Enfermedad de Hungtington 4p16.3
- Enfermedad neuronal degenerativa. Edad inicio: 30-50 años.
- Producto génico: proteina huntintina, codificada por gen HTT (200kb y 67 exones)
- Mutación: Repetición trinucleótido CAG localizado en región codificante
Produce una proteína tóxica que tiene residuos de glutamina
extra
Nº copias:
- Normal 11-35 copias
- Afectado: 39-1000 copias ó más
- Premutación: 36-38 (penetrancia incompleta).
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- Los ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES son secuencias de ADN que tienen la propiedad de CAMBIAR DE POSICIÓN DENTRO DEL GENOMA.
- Barbara McClintock 1951-1957 en maíz.
- Los transposones llevan información para su transposición y son causa de mutación.
SEDE DONADORA
Recuperar función
LOS ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES PRODUCEN MUTACIONES.
Perdida de función
SEDE ACEPTORA
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Perdida de función
Recuperar función
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- Se han identificado TE en todos los organismos (procariotas y eucariotas).
- Secuenciación de genomas:
- DIVERSOS
- ABUNDANTES, hasta el 80% del genoma de algunos organismos
- UBICUOS
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- TE de clase II o de ADN:
- Codifican para la transposasa.
- Presentan regiones terminales invertidas.
- Se movilizan “cut and paste”
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- TE de clase II o de ADN:
- Codifican para la transposasa.
- Presentan regiones terminales invertidas.
- Se movilizan “cut and paste”
- TE de clase I o de ARN:
- Codifican Retrotranscriptasa.
- Requieren de un intermediario de ARN “Copy and paste”
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- TE de clase II o de ADN:
- Codifican para la transposasa.
- Presentan regiones terminales invertidas.
- Se movilizan “cut and paste”
- TE de clase I o de ARN:
- Codifican Retrotranscriptasa.
- Requieren de un intermediario de ARN “Copy and paste”
- LTR transposones
- No-LTR transposones
En ambos grupos: Elementos autónomos Elementos no autónomos
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- TE de clase II o de ADN:
- Codifican para la transposasa.
- Presentan regiones terminales invertidas.
- Se movilizan “cut and paste”
- TE de clase I o de ARN:
- Codifican Retrotranscriptasa.
- Requieren de un intermediario de ARN “Copy and paste”
Ejemplos
Ejemplos
- IS1 (E. coli)
- Tn3 (E. coli)
- Ac, Ds (maíz)
- Elementos P (Drosophila)
- Ty (levadura)
- copia (Drosophila)
- Alu (ser humano)
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
Elementos o secuencias de Inserción (IS) Transposones compuestos (Tn)
ELEMENTOS O SECUENCIAS DE INSERCIÓN (IS) O TRANSPOSÓN SIMPLE
- Presentan repeticiones terminales invertidas cortas (9-40pb)
- Contienen información para la Transposasa.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
Elementos o secuencias de Inserción (IS) Transposones compuestos (Tn)
TRANSPOSÓN COMPUESTO
- Segmento de DNA flanqueado por dos copias de secuencias de inserción
- en el centro pueden llevar información para otros genes
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
TRANSPOSICIÓN NO REPLICATIVA: el transposón sale de la sede donadora que queda vacía y se incorpora en una nueva sede (sede receptora). No aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula. TRANSPOSICIÓN REPLICATIVA: el transposón permanece en la sede donadora y mediante un mecanismo combinado de replicación y recombinación se incorpora en la sede aceptora. Aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
TRANSPOSICIÓN NO REPLICATIVA (conservativa): el transposón sale de la sede donadora que queda vacía y se incorpora en una nueva sede (sede receptora). No aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
TRANSPOSICIÓN REPLICATIVA: el transposón permanece en la sede donadora y mediante un mecanismo combinado de replicación y recombinación se incorpora en la sede aceptora. Aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
En este caso la transposasa realiza un corte cohesivo no solo en la secuencia diana, sino también en el genoma donante, dejando un corte a cada lado del transposón. A continuación integra todo el genoma donante con el aceptor, mediante un curioso mecanismo que forma un intermediario llamado “estructura entrecruzada”. Esta estructura es resuelta por una segunda enzima, la resolvasa,. Se produce una replicación desde los extremos 3’ del genoma aceptor, lo que acaba por duplicar el transposón, y produciendo un genoma mixto llamado “cointegrado”. A continuación la resolvasa rompe el cointegrado mediante una recombinación recíproca, que une los extremos del ADN aceptor original (ahora con una de las copias del integrón) y libera el genoma donante de nuevo con su transposón
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
- Se han descrito en levaduras (Ty), hongos, animales y vegetales.
- Descubiertos por B. MacClintock (1951-57) en maíz (elementos controladores).
También se han encontrado transposones en otras especies de plantas: Boca de dragón (Anthirrhinum majus): familia de transposones Tam1 (1700 pb), Tam2 y Tam3 (5000 pb).
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
- Transposones de clase II (ADN, presentan transposasa).
- Transposones de clase I o retrotransposones.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE II EN EUCARIOTAS
- sistema Ds/Ac maíz
- Ds elemento no autónomo
- Ac, elemento autónomo
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Pueden ser:
- LTR, Long Terminal Repeats
- No-LTR
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Estos elementos poseen secuencias repetitivas en sus extremos que son reconocidas por las enzimas necesarias para su transposición.
- LTR, Long Terminal Repeats
Retrovirus endógenos humanos
Elementos “copia” de Drosophila secuencia de 5 Kb repetida 50 veces.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
- No-LTR
- SINEs (Short INterspersed Elements). Son retroposones no autónomos, cuyas secuencias en el extremo 5′ derivan de ARNt, ARNr 5S o ARN 7SL con actividad promotora para la ARN polimerasa III.
- LINEs (Long INterspersed Elements). En mamíferos se han descrito secuencias de 1 a 5 Kb repetidas de 20.000 a 40.000 veces por genoma. Los LINEs se han caracterizado como retroposones autónomos con uno o dos marcos de lectura abiertos (ORFs)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- TRANSPOSONES o ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
SINEs (Short INterspersed Elements)
Las secuencias Alu humanas tienen ~280 pares de bases (pb) de longitud y terminan en una cola rica en A. Es un dímero repetido en tandem. El monómero izquierdo contiene un promotor interno de la ARN polimerasa III y está separado del monómero derecho por una secuencia rica en adenosina . Son similares al gen que codifica la molécula de RNA 7S, que transporta proteínas recién sintetizadas a través del retículo endoplasmático
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Secuencias repetitivas en el genoma humano.
Transición
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1003402.g001
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Los TEs son una importante fuente de mutaciones y polimorfismos genéticos
Liao, X., Zhu, W., Zhou, J. et al. Repetitive DNA sequence detection and its role in the human genome. Commun Biol 6, 954 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05322-y
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Suelen estar inactivados por el hospedador por metilación de las regiones cercanas o mediante miARN, pero a veces se mueven… y se han relacionado con:
la hipometilación, la integración aberrante y los dominios ORF1 y ORF2 altamente expresados de L1 están relacionados con cánceres y, por tanto, sirven como marcadores para el diagnóstico del cáncer.
Transición
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
INDUCIDAS:- Se producen como consecuencia a la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos
MUTÁGENO: agente físico o químico que incrementa de forma significativa la tasa de mutación.
Algunos de estos agentes forman parte de nuestro entorno, de forma natural, como la radiación UV, o como consecuencia de la actividad humana, como los rayos X
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
AGENTES FÍSICOS QUE PRODUCEN MUTACIONES:
- las RADIACIONES IONIZANTES (los Rayos X y la radiación corpuscular )
- las RADIACIONES NO IONIZANTES (la luz ultravioleta)
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
RADIACIONES IONIZANTES
Son radiaciones con poca longitud de onda y muy energéticas (pueden penetrar tejidos y dañar el ADN). Tipos: Rayos X, gamma y rayos cósmicos.
Origen de las mutaciones:
- Producen radicales libres muy reactivos.
- Formación de sitios AP-apurínicos/apirímidicos
- Roturas de la doble hélice
- Modificación de bases
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
RADIACIONES NO IONIZANTES
- Tipos: Radiaciones UV
- Baja energía y No provocan desplazamiento de los electrones (altamente mutagénicos)
- Producen DÍMEROS DE PIRIMIDINAS
- Pueden bloquear la replicación.
Cuando hay dos pirimidinas sucesivas en la misma hélice la luz UV hace que se unan covalentemente y se rompen los puentes de hidrógeno, produciéndose una desorganización de la doble hélice alrededor del dímero. Los más frecuentes son los dímeros de timinas
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
Agentes químicos que producen mutaciones:
- Análogos de bases: 5BU, AP
- Modificadores de bases: ácido nitroso, hidroxilamina, metil metano sulfonato
- Intercalantes: proflavina, acridina, EMS, bromuro de etidio
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
- ANÁLOGOS DE BASES
- Comp químicos con estructura similar a las 4 bases del ADN (análogos) y pueden ser incorporadas durante la replicación, aumentando la probabilidad de que se incorpore una base errónea.
- 5-bromouracilo (5BU): análogo a T, aparea con A y también con G
- 2-aminopurina (AP): análogo a A, aparea con C o T
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
Son productos químicos que alteran las bases nitrogenadas produciendo emparejamientos erróneos. Entre ellos destacan, agentes alquilantes, el ac. nitroso, hidroxilamina, :
- No actúan durante la replicación
- Producen modificaciones en el ADN
- Apareamientos erróneos
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
2.1 Agentes alquilantes:
- El etil-meta-sulfonato (EMS) añade un grupo alquílico a los grupos ceto y amino de las bases.
- La Nitroso guanidina (NG) añade radicales metilo.
Los agentes alquilantes son mutágenos muy potentes causan transiciones y transversiones.
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
2.2 Ac nitroso:
- Produce desaminación, pérdida del grupo amino de la base
- La desaminación transforma la Citosina en Uracilo, que empareja con Adenina
- La desaminación convierte a la Adenina la en hipoxantina (H) que empareja con la Citosina
- Produce transiciones.
2.3 Hidroxilamina (HA)
- HA introduce grupos OH en la C, produciendo hidroxilamina citosina que aparea con A.
- produce específicamente transiciones GC→AT.
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
3. AGENTES INTERCALANTES
- Son moléculas aromáticas planas de dimensiones parecidas a un par pur-pir.
- Pueden intercalarse entre pares de bases adyacentes, distorsión hélice DNA.
- Ocasionan adiciones o deleciones de un nucleótido durante la replicación.
- Algunos ejemplos de agente intercalante sería el BrEt, la naranja de acridina o la proflavina.
Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación .
Un individuo mosaico originado por una mutación somática posee un grupo de células con un genotipo diferente al resto, cuanto antes se haya dado la mutación en el desarrollo del individuo mayor será la proporción de células con distinto genotipo.
En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la siguiente generación.
Un ejemplo sería la translocación de un frgamento del crms 9 en el 22.
La anemia falciforme, es una enfermedad hereditaria que afecta a la hemoglobina, una proteína que forma parte de los glóbulos rojos y se encarga del transporte de oxígeno. Se caracteriza por la presencia de células falciformes en la circulación sanguínea, que son hematíes o eritrocitos en forma de hoz.
El trastorno se denomina de esta manera porque, en células tratadas de personas que presentan el cuadro, el extremo de cada brazo largo del cromosoma X está unido por una parte de aspecto delgado del cromosoma
Mutación_03_25.pptx
Genially UCM
Created on March 10, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Explainer Video: Keys to Effective Communication
View
Explainer Video: AI for Companies
View
Corporate CV
View
Flow Presentation
View
Discover Your AI Assistant
View
Urban Illustrated Presentation
View
Geographical Challenge: Drag to the map
Explore all templates
Transcript
LA MUTACIÓN
B. McClintock
H. J. Muller
Maíz
Boca de dragón
LA MUTACIÓN
La base de la herencia es la transmisión fiel de la información contenida en la secuencia de ADN de padres a hijos (meiosis) y de una célula a otra (mitosis).
Esta variabilidad se produce como consecuencia de la aparición de cambios heredables en el material hereditario
Sin embargo, también es de suma importancia el hecho de que dicha información se modifique en cierto grado ya que sin variación no habría posibilidad de adaptación a los cambios ambientales
La definición clásica de la mutación: Cualquier cambio heredable en el material hereditario no explicado mediante segregación o recombinación (De Vries 1901). La definición a partir a partir del conocimiento de que el material hereditario es el ADN y de la propuesta de la Doble Hélice (Watson y Crick,1953): “cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN”
Esto es un párrafo listo para contener creatividad, experiencias e historias geniales.
LA MUTACIÓN
Efectos perjudiciales: Enfermedades y trastornos humanos.
Fuente 1ª de VARIABILIDAD GENÉTICA (nuevos alelos)
Fuente 2ª de VARIABILIDAD GENÉTICA (Recombinación)
ADAPTACIÓN Y EVOLUCIÓN
LA MUTACIÓN
Las mutaciones pueden ocurrir en cualquier célula y producir efectos fenotípicos que abarcan desde mínimas alteraciones, únicamente detectables por métodos bioquímicos o de secuenciación, hasta cambios drásticos en procesos esenciales que causan la muerte de la célula o, incluso, del organismo.
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL TIPO DE CÉLULAS AFECTADAS: Células Somáticas:
Celulas Germinales:
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL TIPO DE CÉLULAS AFECTADAS:
TIPOS DE MUTACIÓN
TIPO DE MUTACIÓN
SEGÚN EL MATERIAL GENÉTICO AFECTADOGÉNICAS:
- Mutaciones en sentido estricto
- Afectan a un solo gen o a una secuencia
CROMOSÓMICAS:- Afectan a un segmento cromosómico que incluye varios genes
- Afectan a la disposición de genes en un cromosoma
GENÓMICAS:Anemia falciforme
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
¿Las MUTACIONES SE PRODUCEN en los individuos de las poblaciones independientemente de si confieren o no al individuo alguna ventaja adaptativa?, en cuyo caso la mutación tendría un carácter preadaptativo, ó ¿Las MUTACIONES SE PRODUCEN como consecuencia de una adaptación de los individuos al ambiente?, en cuyo caso la mutación tendría un carácter postadaptativo, ya que estaría inducida por el propio ambiente.
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
Experimentos que DEMUESTRAN EL CARÁCTER PREADAPTATIVO de la mutación
PLACA REPLICADA (LEDERBERG Y LEDERBER 1952)
Fago T1 infecta E. coli de forma natural.
las colonias resistentes, en las 3 placas replicadas, aparecían en las mismas posiciones relativas.
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
CARÁCTER PREADAPTATIVO DE LA MUTACIÓN
PLACA REPLICADA (LEDERBERG Y LEDERBER 1952)
ORIGEN DE LA MUTACIÓN
CARÁCTER PREADAPTATIVO DE LA MUTACIÓN
Una muestra de un cultivo líquido de bacterias de E. coli que nunca había estado en contacto con la tetraciclina se siembra en un medio sin tetraciclina sobre una placa de cultivo. Al poco tiempo, se observa la aparición de múltiples colonias bacterianas sobre el medio de la placa de cultivo, derivadas cada una de ellas de una sola bacteria.
Mediante un palillo estéril, se toma una muestra de una colonia determinada de la placa de cultivo original y se traslada a la región número 1 de otras tres placas de cultivo que contienen tetraciclina, y que están divididas en regiones de forma cuadrada. Este proceso se repite con todas las colonias de la placa original obteniéndose el resultado indicado en el siguiente esquema:
Placa original sin tetraciclina
¿Apoyan estos resultados el carácter preadaptativo de la mutación? ¿Qué resultados se hubieran obtenido en este experimento si la mutación tuviera carácter postadaptativo? ¿Cómo comprobaría su hipótesis?
Placa CON tetraciclina
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
- SUSTITUCIONES DE NUCLEÓTIDOS:
Cambio o sustitución de una base por otra en el ADN. Mutaciones puntuales (SNPs)MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
Cambian el cuadro o pauta de lectura cuando el número de nucleótidos ganado o perdido no es múltiplos de tres.
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
MUTACIONES GÉNICAS
En el ADN
3. DUPLICACIONES: repetición de un segmento de ADN del interior de un gen. 4. INVERSIONES: un segmento de ADN del interior de un gen se invierte, se necesitan dos giros de 180º , uno para invertir la secuencia y otro para mantener la polaridad del ADN. 5. TRANSPOSICIONES: un segmento de un gen cambia de posición para estar en otro lugar distinto del mismo gen o en otro lugar del genoma.
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIONES GÉNICAS
Inversiones, duplicaciones y transposiciones en general el efecto sobre el fenotipo suele ser más deletéreo.
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIÓN DIRECTA: altera el fenotipo de tipo silvestre MUTACIÓN DE PÉRDIDA DE FUNCIÓN: ausencia completa o parcial de la función normal de la proteina. El producto no es funcional (recesivas). MUTACIÓN DE GANACIA DE FUNCIÓN: hace que la célula produzca una proteína o producto génico cuya función no está presente normalmente. Alelos dominantes
Efecto en la proteína/fenotipo
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo; Reversión genotípica/fenotípica
MUTACIÓN INVERSA: (REVERSIÓN) consiste en recuperar la secuencia exacta de nucleótidos en el ADN, restablece el fentipo de tipo silvestre. MUTACIÓN SUPRESORA: la deleción de un par de bases provoca un cambio del marco de lectura del mensajero. Si después se produce una inserción de un par de bases, se recupera el marco de lectura a partir de la segunda mutación.
MUTACIÓN SUPRESORA
Intragénica
Intergénica
MUTACIONES GÉNICAS
Efecto en la proteína/fenotipo
MUTACIONES GÉNICAS
MUTACIONES GÉNICAS EN HUMANOS
Muchos de los errores congénitos del metabolismo se producen por mutaciones de cualquiera de los tres tipos: cambio de sentido, cambio de fase o marco de lectura.
FENILCETONURIA
ALACAPTONURIA
Autosómicas Recesivas
El exceso del ácido homogentísico causa daño a los cartílagos, a las válvulas del corazón y produce cálculos renales. Circula por la sangre y se excreta en la orina en grandes cantidades, dándole la característica coloración negruzca a la orina
la fenilalanina se acumula y resulta tóxica para el sistema nervioso central, ocasionando daño cerebral.
MUTACIONES GÉNICAS EN HUMANOS
Mutaciones de cambio de sentido:
Autosómicas Recesivas
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
ESPONTÁNEAS:- Se producen de forma natural o normal en los individuos
- Procesos que originan la aparición de mutaciones espontáneas:
INDUCIDAS:- Se producen como consecuencia a la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
ESPONTÁNEAS:- Se producen de en condiciones normales en los individuos
Tasa de mutación: frecuencia con la que un alelo silvestre de un locus cambia a un alelo mutante, se expresa como el número de mutacioines por unidad biológica, que puede ser por división celular, por gameto o por ciclo de replicación.
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
I- TAUTOMERÍA
- Las bases nitrogenadas se encuentran habitualmente en su forma amino (A y C) o cetónica (G y T) y con menos frecuencia aparecen en su forma tautomérica imino (A y C) o enólica (G y T).
- Los tautómeros de las bases nitrogenadas (A*, T*, G*, C*) muestran relaciones de apareamiento distintas:
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
I- TAUTOMERÍA
- Los tautómeros de las bases nitrogenadas (A*, T*, G*, C*) muestran relaciones de apareamiento distintas:
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.- Estos cambios si no son corregidos, producen TRANSICIONES (Pu -->Pu y Pi -->Pi).
A*-C, T*-G, G*-T y C*-A.La Timina se convierte en su forma tautomérica
Donde antes había un par A-T ahora hay un par G-C
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN
DESPURINIZACIÓN
Causa más frecuente de mutación espontánea
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN.
DESAMINIZACIÓN
TRANSICIÓN: par original C - G --> U - A --> T - A
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
II- DESPURINIZACIÓN Y DESAMINACIÓN
DESAMINIZACIÓN
TRANSICIÓN: par original C - G --> T - A
Los sitios 5mC son puntos calientes de mutación
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
III-DAÑOS OXIDATIVOS DEL ADN
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
IV- DESLIZAMIENTO DE HEBRA
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
Síndrome del X-frágil (FMR1) Xq27.3
Nº copias:
También afecta al grado de metilación CpG, que puede modificar la expresión de genes adyacentes.
Transición
MUTACIONES ESPONTÁNEAS Y ENFERMEDADES HUMANAS
Enfermedad de Hungtington 4p16.3
Produce una proteína tóxica que tiene residuos de glutamina extra
Nº copias:
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
SEDE DONADORA
Recuperar función
LOS ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES PRODUCEN MUTACIONES.
Perdida de función
SEDE ACEPTORA
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Perdida de función
Recuperar función
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
En ambos grupos: Elementos autónomos Elementos no autónomos
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Ejemplos
Ejemplos
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
Elementos o secuencias de Inserción (IS) Transposones compuestos (Tn)
ELEMENTOS O SECUENCIAS DE INSERCIÓN (IS) O TRANSPOSÓN SIMPLE
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
Elementos o secuencias de Inserción (IS) Transposones compuestos (Tn)
TRANSPOSÓN COMPUESTO
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES EN BACTERIAS
TRANSPOSICIÓN NO REPLICATIVA: el transposón sale de la sede donadora que queda vacía y se incorpora en una nueva sede (sede receptora). No aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula. TRANSPOSICIÓN REPLICATIVA: el transposón permanece en la sede donadora y mediante un mecanismo combinado de replicación y recombinación se incorpora en la sede aceptora. Aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
TRANSPOSICIÓN NO REPLICATIVA (conservativa): el transposón sale de la sede donadora que queda vacía y se incorpora en una nueva sede (sede receptora). No aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
TRANSPOSICIÓN REPLICATIVA: el transposón permanece en la sede donadora y mediante un mecanismo combinado de replicación y recombinación se incorpora en la sede aceptora. Aumenta el número de copias del transposón en el interior de la célula.
En este caso la transposasa realiza un corte cohesivo no solo en la secuencia diana, sino también en el genoma donante, dejando un corte a cada lado del transposón. A continuación integra todo el genoma donante con el aceptor, mediante un curioso mecanismo que forma un intermediario llamado “estructura entrecruzada”. Esta estructura es resuelta por una segunda enzima, la resolvasa,. Se produce una replicación desde los extremos 3’ del genoma aceptor, lo que acaba por duplicar el transposón, y produciendo un genoma mixto llamado “cointegrado”. A continuación la resolvasa rompe el cointegrado mediante una recombinación recíproca, que une los extremos del ADN aceptor original (ahora con una de las copias del integrón) y libera el genoma donante de nuevo con su transposón
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
También se han encontrado transposones en otras especies de plantas: Boca de dragón (Anthirrhinum majus): familia de transposones Tam1 (1700 pb), Tam2 y Tam3 (5000 pb).
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE II EN EUCARIOTAS
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Pueden ser:
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Estos elementos poseen secuencias repetitivas en sus extremos que son reconocidas por las enzimas necesarias para su transposición.
Retrovirus endógenos humanos
Elementos “copia” de Drosophila secuencia de 5 Kb repetida 50 veces.
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
TRANSPOSONES CLASE I: RETROTRANSPOSONES
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- TRANSPOSONES o ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
ELEMENTOS MÓVILES EN EUCARIOTAS
SINEs (Short INterspersed Elements)
Las secuencias Alu humanas tienen ~280 pares de bases (pb) de longitud y terminan en una cola rica en A. Es un dímero repetido en tandem. El monómero izquierdo contiene un promotor interno de la ARN polimerasa III y está separado del monómero derecho por una secuencia rica en adenosina . Son similares al gen que codifica la molécula de RNA 7S, que transporta proteínas recién sintetizadas a través del retículo endoplasmático
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Secuencias repetitivas en el genoma humano.
Transición
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1003402.g001
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Los TEs son una importante fuente de mutaciones y polimorfismos genéticos
Liao, X., Zhu, W., Zhou, J. et al. Repetitive DNA sequence detection and its role in the human genome. Commun Biol 6, 954 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05322-y
Transición
PROCESOS QUE ORIGINAN LA APARICIÓN DE MUTACIONES ESPONTÁNEAS
V- ELEMENTOS GENÉTICOS TRANSPONIBLES (TE)
Suelen estar inactivados por el hospedador por metilación de las regiones cercanas o mediante miARN, pero a veces se mueven… y se han relacionado con:
la hipometilación, la integración aberrante y los dominios ORF1 y ORF2 altamente expresados de L1 están relacionados con cánceres y, por tanto, sirven como marcadores para el diagnóstico del cáncer.
Transición
TIPOS DE MUTACIÓN
SEGÚN EL ORIGEN DE LA MUTACIÓN:
INDUCIDAS:- Se producen como consecuencia a la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos
MUTÁGENO: agente físico o químico que incrementa de forma significativa la tasa de mutación.
Algunos de estos agentes forman parte de nuestro entorno, de forma natural, como la radiación UV, o como consecuencia de la actividad humana, como los rayos X
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
AGENTES FÍSICOS QUE PRODUCEN MUTACIONES:
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
RADIACIONES IONIZANTES
Son radiaciones con poca longitud de onda y muy energéticas (pueden penetrar tejidos y dañar el ADN). Tipos: Rayos X, gamma y rayos cósmicos.
Origen de las mutaciones:
MUTACIONES INDUCIDAS
I- AGENTES FÍSICOS
RADIACIONES NO IONIZANTES
Cuando hay dos pirimidinas sucesivas en la misma hélice la luz UV hace que se unan covalentemente y se rompen los puentes de hidrógeno, produciéndose una desorganización de la doble hélice alrededor del dímero. Los más frecuentes son los dímeros de timinas
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
Agentes químicos que producen mutaciones:
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
Son productos químicos que alteran las bases nitrogenadas produciendo emparejamientos erróneos. Entre ellos destacan, agentes alquilantes, el ac. nitroso, hidroxilamina, :
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
2.1 Agentes alquilantes:
Los agentes alquilantes son mutágenos muy potentes causan transiciones y transversiones.
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
2.2 Ac nitroso:
2.3 Hidroxilamina (HA)
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
2. MODIFICADORES DE BASES
MUTACIONES INDUCIDAS
II- AGENTES QUÍMICOS
3. AGENTES INTERCALANTES
Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación . Un individuo mosaico originado por una mutación somática posee un grupo de células con un genotipo diferente al resto, cuanto antes se haya dado la mutación en el desarrollo del individuo mayor será la proporción de células con distinto genotipo.
En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la siguiente generación.
Un ejemplo sería la translocación de un frgamento del crms 9 en el 22.
La anemia falciforme, es una enfermedad hereditaria que afecta a la hemoglobina, una proteína que forma parte de los glóbulos rojos y se encarga del transporte de oxígeno. Se caracteriza por la presencia de células falciformes en la circulación sanguínea, que son hematíes o eritrocitos en forma de hoz.
El trastorno se denomina de esta manera porque, en células tratadas de personas que presentan el cuadro, el extremo de cada brazo largo del cromosoma X está unido por una parte de aspecto delgado del cromosoma