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Mutaciones: La incesante transformación del genoma

Los personajes del cómic “X-Men” son mutantes con extraños poderes. Uno solía sentir simpatía hacia ellos porque eran seres diferentes y atormentados, rechazados por el resto de la sociedad.

Eran el reflejo de muchos miedos de la sociedad americana de los años 50 y 60: miedo a los experimentos genéticos, a las radiaciones de la era atómica, que causaban horribles malformaciones, y, sobre todo, miedo a la propia diferencia, a los extraños, a los extranjeros. Cincuenta años después no hemos podido desprendernos de ninguno de esos miedos.

Ninguna mutación ha causado todavía que un ser vivo sea capaz de lanzar rayos destructores por los ojos, pero, lenta y silenciosamente, las mutaciones han conseguido cosas mucho más prodigiosas. ¿Qué es un mutante? La respuesta es que tú mismo eres un mutante. En el material genético que contienes, se han acumulado durante miles de millones de años pequeñas alteraciones, que han cambiado mucho tu apariencia desde que eras una bacteria hasta lo que eres hoy. Las mutaciones son el motor que ha hecho evolucionar la vida, junto a la selección natural, y lo han hecho sin propósito y sin dirección alguna: ocurren completamente al azar, sin posibilidad de predecir los resultados, causando de igual forma el progreso espectacular de los organismos que su muerte (en realidad esto último con mucha mayor frecuencia). Nunca se detienen: seguramente, en estos momentos, alguna de entre los billones de células que componen tu cuerpo, está experimentando algún cambio en alguna letra de los miles de millones que componen tu código genético.

Una mutación es cualquier cambio en el material genético de una célula. Este cambio puede afectar a cromosomas enteros, a trozos de cromosoma o simplemente a una sola base nitrogenada del ADN, a una sola letra del mensaje genético. Esta alteración puede parecer minúscula, pero en muchas circunstancias (por ejemplo cuando codifica la sustitución de un aminoácido por otro de muy diferentes propiedades químicas en el centro activo de una proteína vital) significa la diferencia entre la vida y la muerte. Algunas enfermedades hereditarias muy graves, como la anemia falciforme o la fibrosis quística, pueden estar producidas por un cambio en un solo nucleótido. Una mutación especialmente peligrosa es la adición o la supresión de un nucleótido: con ello se altera la pauta de lectura del gen y todo el mensaje deja de tener sentido.

Las mutaciones entonces deberían ser catastróficas para los seres vivos. Afortunadamente, las células han sido capaces de desarrollar muchos mecanismos enzimáticos de corrección de errores. La propia ADN-polimerasa, la enzima que cataliza la replicación del ADN, es capaz de reconocer algunos errores simples en la secuencia de bases y de reparar la lesión. Otros complejos enzimáticos actúan previniendo las mutaciones, neutralizando los agentes químicos dañinos; otros reparan bases alteradas antes de la replicación del ADN (una enfermedad genética muy grave, el xeroderma pigmentosum, está causada por mutaciones en las enzimas que reparan algunos de estos daños, lo que se traduce en que el individuo es muy sensible a los agentes mutágenos: la mayoría mueren de cáncer de piel antes de los 30 años) e incluso otras enzimas revisan el ADN una vez replicado en busca de alteraciones.

La acción conjunta de estos sistemas en el hombre reduce la tasa de mutación a aproximadamente una en cada 10.000 divisiones celulares. Cabría preguntarse si sería deseable reducir aún más la frecuencia de mutaciones. Para nosotros sería bueno, para evitar muchas enfermedades, pero si la tasa hubiera sido más baja seguramente no habríamos llegado aquí. La selección natural ha favorecido mecanismos de reparación no demasiado eficientes, para que puedan generarse innovaciones que permitan a los organismos adaptarse a entornos cambiantes.

¿Qué causa una mutación? Fundamentalmente, hay dos factores desencadenantes: las radiaciones y ciertos compuestos químicos. Las radiaciones ionizantes, como los rayos X, pueden causar daños devastadores en el ADN, ya que pueden arrancar electrones de la molécula y propiciar que reaccione con muchas sustancias. Los rayos ultravioleta, como los que vienen del sol, tienen menos energía y no causan efectos tan graves, pero también excitan la molécula y pueden causar sustituciones puntuales de unos nucleótidos por otros. Esto explica por qué la exposición prolongada al sol acaba causando tantos daños en la piel, incluyendo cánceres.

Muchos compuestos químicos tienen capacidad de producir mutaciones en el ADN, por medio de diversos mecanismos: algunos son muy similares a las bases nitrogenadas que forman parte de los nucleótidos, con lo que las sustituyen (el problema surge cuando se emparejan con una base distinta a la que se emparejaba con la original); otros añaden radicales químicos a las bases; otros bloquean el emparejamiento de bases y los más perniciosos se introducen entre dos bases consecutivas de la cadena, lo que causa cambios en la fase de lectura del gen (y en consecuencia, un caos total en la secuencia de la proteína).

Los agentes químicos mutágenos acechan por doquier. Cada año, la industria sintetiza miles de sustancias nuevas, cuya capacidad mutagénica se desconoce. En nuestros hogares se acumulan multitud de sustancias extrañas, procedentes de productos de limpieza, de cosméticos, de la combustión de nuestras cocinas, etc. (el peligro es mayor en nuestras casas que en la calle, a pesar de la polución de los coches y las industrias, ya que pasamos más tiempo en ellas y las sustancias están confinadas). Está demostrado que existe una relación muy estrecha entre mutagénesis y cáncer. Debemos evitar en lo posible el abuso de sustancias artificiales, y sobre todo, exigir a las industrias y a las administraciones que las pruebas a las sustancias nuevas y las restricciones a los productos nocivos sean muy rigurosas.

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...por Antonio Jiménez ...por Antonio Jiménez


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2 comentarios en Mutaciones: La incesante transformación del genoma

  1. Me pareció muy bueno o mejor excelente este reportaje y quisiera saber más de mutaciones erróneas.

    Gracias

  2. Hola, Camila:

    Te recomiendo un excelente texto a nivel de primeros cursos de universidad. Se centra en la mutación en bacterias, pero te aclara las ideas también con respecto al resto de organismos. Lo escribió precisamente mi profesor en la Universidad de Granada, Enrique Iáñez. Lo puedes encontrar en la siguiente página: “Mutación y supresión en bacterias“.

  3. Es todo un mundo el tema de las mutaciones y el reportaje sobre sobre las mutaciones erróneas o las transformaciones del genoma es un tema muy interesante.

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