Las mutaciones
Mutantes entre nosotros
Para muchos, Elizabeth Taylor fue una de las actrices de Hollywood más talentosas y hermosas que han existido, particularmente sus ojos han sido muy elogiados por ser de color violeta, una condición poco frecuente. El color de los ojos depende de los genes y del ambiente en que nos desarrollamos. Sus ojos resaltaban aún más, porque a causa de una mutación en el gen presentaba dos filas de pestañas en vez de una. Hay estudios que sugieren una relación entre esa mutación y un mal funcionamiento cardiaco, padecimiento que le quitaría la vida a los 75 años.
¿Te gustaría saber más sobre mutaciones y herencia biológica?
Thomas Hunt Morgan inicia sus trabajos con Drosophila y demuestra que el color blanco de los ojos se debe a una mutación en el gen que lo codifica, y con ello prueba que sí existen en el reino animal las mutaciones propuestas por de Vries, pero cuando encontró que los cromosomas son los portadores de la herencia y creó la teoría cromosómica, apoyó a la selección natural de Darwin.
Los trabajos con rayos X, de un alumno de Morgan llamado Hermann J. Müller, des mostraron que las mutaciones afectan a los genes, es decir, hay mutaciones génicas que afectan a uno de los alelos en el cromosoma, pero no a ambos y que, por tanto, son heredables. Al igual que Morgan, Müller recibió el premio Nobel.
Durante la mitosis y meiosis el material genético se replica y luego se separa hacia los gametos. Hay procesos que aseguran la precisión en la copia del ADN, pero en contadas ocasiones fallan y se va una copia con un error genético.
Esos cambios pueden ser una sustitución de un componente del ADN por otro, una deleción, que significa que se elimina una parte, o bien una inserción, con lo cual se incluye un componente que no era parte del original. Esos errores son las mutaciones genéticas, son aleatorias y en su inmensa mayoría son imperceptibles y ocasionan un mal funcionamiento, que impide el desarrollo del descendiente.
Las mutaciones en los cromosomas sexuales son denominadas germinales y
pueden ser heredadas a la descendencia, mientras que las mutaciones somáticas
afectan al cuerpo y no pueden ser heredadas. Eso explica que una persona que
pierde un brazo seguirá teniendo hijos con los dos brazos.
La hemofilia hereditaria es un padecimiento derivado de una mutación
germinal, que se caracteriza por la imposibilidad de coagular la sangre, por lo
que quienes la padecen corren el riesgo de morir desangrados ante cortes, que
en otra persona sin hemofilia cicatrizaría sin mayor problema.
Algunas mutaciones somáticas generan cáncer y, por lo mismo, los
enfermos no lo heredan a sus hijos.
¿Recuerdas el caso de Elizabeth Taylor, que viste en la entrada del
bloque? El nombre científico de tener doble hilera de pestañas es Distiquiasis.
Se trata de una mutación de un gen ubicado en el cromosoma 16. La mayor parte
de quienes lo padecen deben acudir a cirugía, ya que las pestañas
supranumerarias generan problemas que van de rozamiento hasta que se
les inserten en la córnea. Además, viene acompañado de malfuncionamiento
cardiaco.
En otro ejemplo, el Síndrome del X frágil es un trastorno recesivo
ligado al gen FMRI' del cromosoma X que provoca retraso mental. Como ya sabes,
la herencia ligada al sexo afecta más a hombres, y se estima que afecta a 1 de
cada 1500 varones.
Es
un tipo de inserción, ya que en cierta región un segmento de gen está repetido.
Se llama síndrome del X frágil porque se identificó que, en células cultivadas,
el brazo del cromosoma con la mutación presenta una constricción que
literalmente lo hace romperse con facilidad (Fig. 3.24). Al tener ese gen
mutado, el varón no puede producir una proteína necesaria para el desarrollo
normal de las células cerebrales.
Aunque la mayoría de las mutaciones son perjudiciales, también las hay
que resultan benéficas, por ejemplo, en la resistencia al VIH, se han reportado
casos poco frecuentes de resistencia a la infección por virus de la
inmunodeficiencia humana, lo cual al parecer responde a una mutación en el gen
CCR5, que impide al virus reconocer a la célula huésped, por lo que no se da la
fase de fijación.
Estas
mutaciones no son a nivel de genes, sino de cromosomas completos o
significativas de ellos; es decir, cuando se altera su
organización, lo cual afecta a más de un gen. Además, se clasifican también en
si afectan a los cromosomas somáticos o a los sexuales. Una manera más de
tipificarlas es si son congénitas o adquiridas, las primeras son cuando la mutación
viene desde la formación de los gametos, y las otras surgen cuando se genera
por influencia del ambiente como la exposición a agentes mutágenos (radiación
solar o los rayos X) o la ingestión de alcohol, tabaquismo y otras sustancias
químicas.
La modificación de la estructura cromosómica implica el aumento o
disminución de material dentro de un mismo cromosoma (duplicaciones y
deleciones); o bien, segmentos del material genético pueden moverse y cambiar
de lugar sin modificar la cantidad total de material genético (inversiones y
translocaciones).
En los humanos, la enfermedad cri-du-chat (maullido de gato),
caracterizada por retraso mental, anomalías faciales y sonidos que recuerdan el
maullido de un gato, es causada por la deleción de un segmento del brazo corto
del cromosoma número 5.
Mutaciones genómicas o Aberraciones cromosómicas numéricas
Cada especie tiene un número de cromosomas particular, Estas mutaciones
consisten en la alteración de ese número de cromosomas, sea porque hay más o
porque haya menos del número normal.
Normalmente las especies eucariontes tienen dos juegos de cromosoma; (2n),
y como sabes eso se conoce como diploides. El estado correcto de juegos de cromosomas
se llama euploidia, (del griego eu = bueno). Cuando el número es distinto al normal,
se denomina aneuploidía (del griego an = no).
Los tipos más comunes de aneuploidía son:
Monosomía: se presenta cuando un organismo tiene una sola copia de un cromosoma en vez de las dos copias normales (2n — 1).
Trisomía: se presenta cuando un organismo tiene tres cromosomas en vez de las dos copias normales (2n + 1).
El principal método para conocer si hay alteraciones genómicas es
mediante el cariotipo (Fig. 3.26), un ordenamiento de la totalidad de los
cromosomas que se encuentran en el núcleo de una célula. Las imágenes se
organizan bajo ciertos criterios Cuando un organismo presenta más cromosomas se
le llama poliploide. En plantas, lagartijas y peces, es común la poliploidía.
En humanos que somos diploides, es frecuente encontrar células del
hígado con poliploidía. es decir, todos somos mutantes en alguna medida.
Las monosomías humanas son siempre letales, es decir, el embrión no sobrevive. Pero en cuanto al par sexual, la falta de un cromosoma X o de una parte de él (monosomía del par sexual), genera individuos que padecen el síndrome de Turner (Fig. 328). Son mujeres de estatura baja, retraso de la pubertad, infertilidad, defectos cardiacos y ciertos problemas de aprendizaje. El tratamiento consiste en la terapia de hormonas.
En lo que respecta a las trisomías autosómicas y a diferencia de lo que
acontece en las monosomías, algunas si sobreviven, como ejemplos tenemos el
síndrome de Edwards, trisomía del par 1 8; síndrome de Patau, trisomía del par
13 y, la más conocida de todas, el síndrome de Down, trisomía del par 21 .
Las trisomías del par sexual se dan cuando se tienen individuos XXX o
XXY, es decir, un cromosoma X de más, lo que se conoce como síndrome de
Klinefelter.
Figura 3.28 El cariotipo muestra un cromosoma en el par sexual, por lo que se trata de un individuo con síndrome de Turner.
Figura 3.29 El cariotipo muestra un cromosoma 21 de más, por lo que se trata de un individuo con síndrome de Down.
Figura 3.30 El cariotipo muestra un cromosoma X de más, por lo que se trata de un individuo con síndrome de Klinefelter.
