Mutaciones y

Reparación del ADN

Diosa CabarcasErika de la Asuncion

Natasha JarabaMaria A. Orozco

Medicina III-C

Que es una mutación?

(1901) Cualquier cambio heredable en el

material hereditario que no se puede explicar

mediante segregación o recombinación.

(1953) Cualquier cambio en la secuencia de

nucleótidos del ADN.

Alteracion o cambio en la informacion genetica

Las mutaciones se pueden clasificar en diferentes categorías dependiendo el criterio:

Heredabilidad:•Mutaciones Somáticas•Mutaciones de la línea germinal

Efecto Genotípico:•Ganancia de Función •Perdida de Función

Tamaño:•Mutaciones Cromosómicas•Mutaciones génicas o simples

Clasificacion de las mutaciones

Mutaciones somaticas: Afecta a todas las células somáticas del organismo. Ej:Epiteliales,Nerviosas.

Mutaciones en la linea germinal:Afectan a

las células productoras de gametos

apareciendo gametos con mutaciones,es decir,

celulas sexuales.

Clasificacion de las mutaciones

Mutación génica: Mutación que afecta a un solo gen.

Mutación cromosómica: Mutación que afecta a un segmento cromosómico que incluye varios genes.

Mutación genómica: mutación que afecta a cromosomas completos (por exceso o por defecto) o a juegos cromosómicos completos.

Tipos de Mutacion

Mutación espontánea: Se produce de forma natural o normal en los individuos.Las principales causas de las mutaciones espontáneas son:

‣ Errores de la replicación del DNA‣ Desplazamiento de la replicación o deslizamiento en el apareamiento de hebras

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

Mutaciones Génicas

Sustituciones de bases: Cambio o sustitución de una base por otra en el ADN.

Transiciones: Cambio de una purina (Pu) por otra purina, o bien cambio de una pirimidina (Pi) por otra pirimida.

Transversiones: Cambio de una purina (Pu) por una pirimidina (Pi) o visceversa.

Inserciones o adiciones y deleciones de nucleótidos: se trata de ganancias de uno o más nucleótidos (inserciones o adiciones) y de pérdidas de uno o más nucleótidos (deleciones).

Mutaciones Génicas

Duplicaciones: consiste en la repetición de un segmento de ADN del interior de un gen.

Inversiones: un segmento de ADN del interior de un gen se invierte, para ello es necesario que se produzcan dos giros de 180º , uno para invertir la secuencia y otro para mantener la polaridad del ADN.

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 cromosomicas

Son alteraciones en el número o en la estructura de los cromosomas

Mutación que afecta a un segmento cromosómico que incluye varios genes.

Se deben a errores durante la gametogénesis o de las primeras divisiones del cigoto.

Mutaciones cromosomicas

Se clasifican en:

Reordenamientos cromosómicos: implican cambios en la estructura de los cromosomas (duplicación, deleción, inversión,traslocación)

Poliploidía: aumenta el numero de juegos cromosómicos.

Aneuploidía: perdida o ganancia de cromosomas.

Aneuploidia

Poliploidia

Reparación del ADN

Conjunto de procesos por los cuales una célula identifica y corrige daños hechos a las moléculas de ADN que codifican el genoma.

La velocidad de la reparación del ADN depende de muchos factores, como el tipo de célula, su edad, y el ambiente extracelular.

Reparación del ADN

Una célula que haya acumulado una gran cantidad de daños en el ADN, o que no pueda reparar eficazmente los daños producidos en su ADN, puede entrar en uno de tres estados posibles:

1. Un estado irreversible de inactividad, llamado senescencia.

2. Suicidio celular, llamado apoptosis o muerte celular programada.

3. Carcinogénesis, o formación de cáncer.

Reparación del ADN

Daños a una única cadena

Reparación sobre la marcha: Es el principal sistema de corrección de daños. Lo realizan las propias ADN Pol I y ADN Pol III.

Esta incorrección es detectada porque el emparejamiento incorrecto causa una distorsión de la doble hélice que las ADN Polimerasas pueden detectar. Sin embargo, la reparación solo puede realizarse si aún no se han puesto más nucleótidos, una vez colocado aunque sea uno más, éste actúa como barrera de no retorno.

Reparación directa: No requiere eliminación de nucleótidos o bases nitrogenadas, sino que se emplean enzimas para reparar directamente alteraciones de nucleotidos.

Fotoliasa: Separa los dímeros de timinasformados por radiación UV. Metiltransferasa: Retira grupos metilo añadidos al ADN.

Reparación por escisión de base (BER): Que repara daños a un único nucleótido causados por oxidación, alquilación, hidrólisis o desaminación.

Una glicosidasa escinde la base nitrogenada del nucleótido dañado, generando un sitio apurínico o apirimidínico. El esqueleto pentosa-fosfato residual es eliminado por una AP endonucleasa y finalmente es sustituido por el nucleótido adecuado por la actividad secuencial de ADN polimerasa y ADN ligasa.

Reparación de malapareamiento o reparación por mismatch (MMR): Corrige errores de nucleótidos mal apareados (pero normales, es decir, no dañados).

1. Reconoce la hebra correcta, lo que en procariotas ocurre porque el ADN suele tener metiladas sus bases, pero tras la replicación la hebra nueva no se metila hasta comprobar que no tenga errores.

2. Una vez metiladas, o no hay corrección posible, o ésta puede causar errores.

Reparación por escisión de nucleótido (NER): Que repara daños que afecten cadenas más largas,deentre dos y treinta bases.

Este proceso reconoce cambios grandes que distorsionan la hélice, como dímeros de timina, así como roturas de cadena única.

Una forma especializada de NER, conocida como reparación acoplada a transcripción (TCR) desarrolla enzimas de alta prioridad en genes que se están transcribiendo activamente.

Reparación del ADN

Daños a cadena doble

Las roturas de cadena doble, en el que ambas cadenas de la doble hélice quedan rotas, son especialmente peligrosos para la célula, ya que pueden provocar problemas en el genoma.

Existen dos mecanismos reparadores; la unión de extremos no homólogos y la reparación recombinativa

Unión de extremos no homólogos: Una ADN ligasa IV, un ADN ligasa especializada que forma un complejo con el cofactor XRCC4, une directamente los dos extremos.

Para asegurarse de una reparación precisa, se basa en cortas secuencias homólogas llamadas

Es especialmente importante que se de antes de que la célula haya replicado su ADN, pues no hay ninguna plantilla que permita la reparación por recombinación homóloga.

Reparación recombinativa: La reparación recombinante requiere la presencia de una secuencia idéntica o casi idéntica que sea utilizada como plantilla para reparar la. Esta ruta permite que un cromosoma dañado sea reparado utilizando una cromátida hermana (disponible en G2 después de la replicación del ADN) o un cromosoma homólogo como plantilla.

Las topoisomerasas provocan roturas tanto de una única cadena como de la cadena doble cuando cambian el estado de superenrollamiento del ADN.