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Qué son las mutaciones inducidas

 
Por Ángela Belmonte. 15 abril 2020
Qué son las mutaciones inducidas

Las mutaciones son todos aquellos cambios que se producen en la secuencia u organización del ADN de un organismo (genotipo). Hay muchos tipos de mutaciones y la mayoría de ellas se producen por azar, son las llamadas mutaciones espontáneas. En otras situaciones, los cambios en el ADN son causados por un determinado agente. En ese caso se denominan mutaciones inducidas.

Pero, ¿qué son las mutaciones inducidas? ¿qué agentes las pueden causar? En esta lección de unPROFESOR revisaremos qué son las mutaciones inducidas y cuáles son los principales agentes mutagénicos que las pueden causar.

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¿Qué es una mutación inducida?

Dentro de la clasificación de las mutaciones existen diferentes tipos y uno de ellos es la mutación inducida que es cualquier cambio permanente que se produce en la secuencia o en la organización del material genético de una célula debido a causas externas a esa célula. Las demás mutaciones, que se denominan espontáneas o al azar, son causadas por el propio funcionamiento de la célula. La maquinaria encargada de copiar el ADN de la célula no es perfecta y, en ocasiones, se producen modificaciones (la célula se equivoca y cambia un nucleótido puntual por otro, deja sin copiar una determinada secuencia, etc.).

Las mutaciones inducidas son alteraciones producto de diferentes causas. Estas causas o agentes se denominan, en general, mutágenos. En la naturaleza existen multitud de mutágenos, que los investigadores clasifican en tres grupos dependiendo de su origen: mutágenos químicos (sustancias capaces de modificar el ADN), mutágenos físicos (que suelen ser radiaciones) y mutágenos biológicos (seres vivos que son capaces de provocar un cambio en el ADN de otra célula).

Los mutágenos son sustancias que, como veremos a continuación, suelen encontrarse de forma normal en la naturaleza. Desde el principio de los tiempos, todos los organismos nos hemos visto afectados por los mutágenos, que son una de las fuerzas de la evolución que nos ayudan a adaptarnos mejor al medio en el que vivimos.

A la vez, nuestro cuerpo ha desarrollado sistemas para protegernos de estos mutágenos, que pueden provocar efectos desastrosos como enfermedades, patologías, etc. Con la vida moderna, el contacto de los seres humanos con estos mutágenos ha sido mayor y la cantidad y concentración de mutágenos a la que nos vemos expuestos es también mayor. Por ello, es importante conocer qué agentes son capaces de cambiar nuestro código genético.

Qué son las mutaciones inducidas - ¿Qué es una mutación inducida?
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Mutágenos químicos

Las sustancias químicas pueden actuar de diferente forma en el ADN y producir mutaciones inducidas. Dentro de los químicos mutagénicos podemos encontrar químicos que actúan:

  • Como análogos de las bases nitrogenadas. El ADN está formado por bases nitrogenadas de dos tipos: bases púricas y pirimidínicas. Existen ciertos químicos, como la 2-aminopurina, que se parecen tanto a las bases nitrogenadas que las células pueden confundirlos que añadirlos a su secuencia cuando están copiando su ADN. A pesar de ser estructuralmente similares, estas sustancias químicas no se aparean correctamente, produciendo así una mutación.
  • Como agentes alquilantes. Los agentes alquilantes son compuestos químicos que producen una alteración química en las bases nitrogenadas. Esta alteración produce también apareamientos erróneos y, por ello, mutaciones. Muchos agentes alquilantes, como la altrentamina o el busulfán, se utilizan en las terapias contra diferentes tipos de cáncer, ya que son capaces de detener la reproducción de las células cancerosas.
  • Como agentes intercalantes. Los agentes intercalantes son sustancias químicos que se intercalan o insertan entre dos pares de bases del ADN; esta separación provoca una interrupción en la secuencia del ADN y una desorganización del mismo. Un ejemplo clásico de agentes intercalantes son las acridinas, que se utilizan en investigación como marcadores o colorantes; las acridinas, gracias a su acción intercalante también tienen propiedades antisépticas.
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Mutágenos físicos

Los mutágenos físicos son radiaciones que producen mutaciones inducidas. Dentro de estas podemos encontrar:

  • Radiaciones ionizantes (rayos X, rayos cósmicos y rayos gamma). Las radiaciones ionizantes originan radicales libres, que reaccionan con el ADN. Estas modificaciones del ADN se dicen que lo inactivan, es decir, el ADN ionizado no es capaz de replicarse, traducirse o transcribirse. No puede ni copiarse ni expresarse.
  • Radiaciones no ionizantes (sobre todo la radiación ultravioleta). Las radiaciones no ionizantes tienen menos energía, por lo que no son capaces de inactivar el ADN pero sí producen la formación de dímeros de pirimidina en el ADN, es decir, la unión covalente de 2 bases pirimidínicas adyacentes.
Qué son las mutaciones inducidas - Mutágenos físicos
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Mutágenos biológicos

Los mutágenos biológicos son microorganismos que pueden modificar de forma permanente el ADN de una célula que no le pertenece. Estos microorganismos son capaces de entrar o inyectar ciertos agentes que se integran en el genoma de la célula "ocupada". Los mutágenos biológicos suelen ser de dos tipos:

  • Transposones. Los transposones son fragmentos autónomos de ADN que son capaces de insertarse en el genoma de otra célula. Una vez insertos en esta, son copiados con la secuencia de ADN de la célula. Una vez copiados, los transposones se cortan y son capaces de seguir "parasitando" otras células.
  • Virus. Uno de los agentes mutagénicos más conocidos son los virus. Al igual que los transposones, los virus son capaces de "infectar" una célula para insertar porciones de su material genético. El virus utiliza la maquinaria de la célula para crear copias de sí mismo y en algunos casos (como los rinovirus o adenovirus) es capaz incluso de modificar la expresión de los genes de la propia célula.

A pesar de su mala prensa, los mutágenos biológicos son una potente herramienta en la investigación (en especial los bacteriófagos) y el desarrollo de la medicina actual. Los mutágenos biológicos nos permiten el desarrollo de vacunas, antitoxinas, sueros o antígenos importantes para la inmunidad y la supervivencia de muchas personas.

Qué son las mutaciones inducidas - Mutágenos biológicos
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Bibliografía
  • Griffiths, A. J., Gelbart, W. M., Lewontin, R. C., & Miller, J. H. (2002). Modern genetic analysis: integrating genes and genomes. Macmillan.
  • Jenkins, J. B (1985) Genetica. Reverté
  • Pierce, B. A. (2009). Genética: Un enfoque conceptual. Ed. Médica Panamericana.
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