2. Mutaciones del DNA
Cambio Genotipo, puede ser heredable.
• Somáticas o Germinales
• Naturales o Inducidas
• Perjudiciales, Neutras o Benéficas
• Génicas, Cromosómicas y Genómicas
3. Mutaciones del DNA
Causas
• Errores de Replicación
• Error en el reparto de cromosomas durante la
división celular
• Agente mutágeno (Radiación o Agentes químicos)
10. Agente Mutagénico
• Inducen a la mutación en un organismo
• Modifican la información genética
• Promueve errores en la replicación del DNA
• Origen Biológico, Químico o Físico
11. Agentes Mutagénicos Químicos
Desaminantes. Elimina grupos
Amino a las bases nitrogenadas
Alkilantes. Añade grupos Metilo
o Etilo a las bases nitrogenadas
Analogos. Remplazan las bases
nitrogenadas
18. REPARACIÓN DEL DNA
R. directa
La reparación directa es realizada por la acción de una única enzima capaz de reparar la
lesión, sin necesidad de substituir la base dañada. Así, la estructura original de la molécula
del ADN revierte la lesión. Existen tres mecanismos en la reparación directa:
fotorreactivación, alquiltransferencia y desmetilación oxidativa.
a) Fotorreactivación
Proceso de reparación catalizado por una fotoliasa, que posee dos cromóforos que captan
un fotón, cuya energía es utilizada para revertir el dímero, es decir quiebra el enlace
covalente entre las pirimidinas reparando el daño en el ADN. Las fotoliasas han sido
encontradas en bacterias, hongos, plantas y vertebrados, excepto en mamíferos
placentarios. El genoma humano tiene dos genes CRY (genes que codifican para la
proteína cryptochroma) homólogos a las fotoliasas, los cuales codifican fotorreceptores de
luz en la regulación del ritmo circadiano, pero no en la fotorreactivación de daños al DNA.
19. Figura 1. Mecanismo de reparación directa del ADN por fotorreactivación,
catalizado por fotoliasas, el cual revierte la lesión del ADN inducido por luz UV.
20. b) Alquiltransferencia
Este mecanismo es reconocido por la remoción de aductos alquilo
en las bases del ADN. Generalmente estos grupos son incorporados
al ADN como agentes químicos alquilantes (compuestos
electrofílicos altamente reactivos con afinidad por centros
nucleofílicos en macromoléculas orgánicas) como el metil-metano-
sulfonato (MMS) o enzimáticos (metilasas). Una de las alteraciones
más conocidas en el ADN es la metilación de restos de guanina para
formar O6-metilguanina para lo cual la célula utiliza enzimas
“suicidas” llamadas alquitransferasas, que desplazan el grupo metilo
desde la guanina al centro activo de la cisteína, llevando a la
inactivación irreversible de la proteína O6-metilguanina-ADN
metiltransferasa (MGMT).
21. Figura 2. Alquitransferencia: Remueve los aductos alquilo en las bases del ADN
como la metilación de restos de guanina para formar O6-metilguanina, usando
enzimas “suicidas” llamadas alquitransferasas, que desplazan el grupo metilo
desde la guanina al centro activo de la cisteína.
22. c) Desmetilación oxidativa
Este tipo de reparación remueve daños por metilaciones
en el ADN que pueden ser citotóxicas y con frecuencia
presentan acción mutagénica, causada por compuestos
nocivos que se producen de forma endógena como
estrés oxidativo, inflamación, peroxidación de lípidos,
infecciones y otros procesos metabólicos naturales
como la alteración del microbiota intestinal. Esta forma
de reparación ha sido conservada desde las bacterias
hasta el hombre, en el que han sido identificados
homólogos de AlkB, como ABH1, ABH2 y ABH3.
23. Reparación del DNA por error de
apareamiento
• El mecanismo de reparación de errores de apaream
iento (MMR), es responsable de remover
las bases desapareadas, causadas por daños espontá
neos, desaminación de
bases, oxidación, metilación y daños en los procesos
de replicación o recombinación
28. Reordenamiento genético por
recombinación
• •Una de las contribuciones a la diversidad genética son
las mutaciones que alteran genes únicos o pequeños
grupos de genes en un individuo. El contenido de un
genoma se redistribuye entre varios individuos mediante
la recombinación, que es cualquier proceso que comporte
la formación de un nuevo DNA a partir de moléculas de
DNA distintas ya existentes.
• •Recombinación homóloga
• •Recombinación específica de sitio
• •La transposición
37. IMPORTANCIA EVOLUTIVA DE LA MUTACIÓN, REPARACIÓN Y
RECOMBINACIÓN DEL DNA.
Mutación
La evolución, como Darwin la describió en "El Origen de las Especies" en 1859, tiene varios
componentes, tres para ser exactos:
• En primer lugar, la evolución propone que todos los organismos descienden de un
ancestro común.
• Las mutaciones en el ADN producen cambios graduales con el tiempo.
• La selección natural interviene, y después de largos periodos de tiempo, los cambios
que se producen, dan lugar a especies que tienen habilidades particulares para
sobrevivir en el nicho concreto que el entorno les ha proporcionado.
38.
39. Reparación
De acuerdo con la evidencia científica, la baja tasa de
mutación que existe es un indicativo de la eficiencia en los
sistemas de reparo del ADN, junto a los mecanismos de
señalización para detectar daños. La reparación eficiente de
estas lesiones es, por lo tanto, un importante prerrequisito
para mantener la integridad del material genético,
permitiendo la identificación de agentes carcinogénicos,
genotóxicos y mutagénicos en el ser humano, donde la célula
integra una estrategia global para reparar daños espontáneos
y ambientales, que conllevan a la inestabilidad genómica. Por
lo tanto, estos mecanismos de reparación desarrollados
durante la evolución, actúan como defensa frente a
carcinógenos ambientales, fármacos terapéuticos, respuesta
celular y susceptibilidad individual a agentes tóxicos.
40. Recombinación
La recombinación genética es el proceso en el que se forma
nuevo ADN a partir de una combinación de dos secuencias
genéticas. El nuevo ADN será único y contendrá
información combinada de las secuencias progenitoras.
En biología evolutiva se cree que esta mezcla de genes tiene
varias ventajas, incluyendo que permite a los organismos que
se reproducen sexualmente y evitar el trinquete de Muller
(proceso por el que los genomas de una población asexual
acumulan mutaciones perjudiciales de forma irreversible)
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