Las mutaciones genéticas, aunque no otorgan a las tortugas los poderes de las Tortugas Ninja, juegan un papel crucial en la biología y la medicina. Son pequeños cambios en el ADN o el ARN que surgen durante la replicación o división celular y pueden ser inofensivos o nocivos.

¿Qué es una mutación genética?

Las mutaciones genéticas son alteraciones en nucleótidos, genes o cromosomas que pueden ocurrir en las células germinales (esperma y óvulo) o en las células somáticas (todas las demás células del cuerpo). Las mutaciones de la línea germinal son hereditarias y pueden provocar trastornos hereditarios, mientras que las mutaciones somáticas se limitan al individuo y pueden provocar enfermedades como el cáncer.

¿Cuándo ocurren las mutaciones genéticas?

La mayoría de las mutaciones surgen justo antes o durante la división celular (mitosis o meiosis), cuando la replicación del ADN o la segregación cromosómica pueden fallar. Las mutaciones de la línea germinal se transmiten a la descendencia, mientras que las mutaciones somáticas pueden aumentar el riesgo de cáncer o provocar crecimientos benignos.

Causas de las mutaciones genéticas

Las mutaciones surgen de errores espontáneos en la replicación y reparación del ADN, o de mutágenos externos como sustancias químicas tóxicas, radiación ionizante y luz ultravioleta. Los carcinógenos (mutágenos que causan cáncer) incluyen la radiación ultravioleta y ciertos contaminantes industriales.

Tipos de mutaciones genéticas

Las mutaciones genéticas se pueden clasificar en varias categorías según cómo se altera la secuencia del ADN:

• Desplazamiento tautomérico :Discrepancias temporales de pares de bases durante la replicación.
• Despurinación :Pérdida de una base purínica (adenina o guanina) del esqueleto del ADN.
• Desaminación :Eliminación de un grupo amino, como la conversión de citosina en uracilo; una fuente común de mutaciones espontáneas (Actas de la Academia Nacional de Ciencias ).
• Transición :Sustitución de una purina por otra purina (A↔G) o una pirimidina por otra pirimidina (C↔T).
• Transversión :Reemplazo de una purina por una pirimidina o viceversa (p. ej., A↔C).

Mutaciones puntuales

Estos son cambios que afectan a un solo nucleótido y pueden ser silenciosos, sin sentido, sin sentido o desplazamiento de marco:

• Silencio :No hay cambios en el aminoácido codificado.
• Sentido erróneo :Altera un aminoácido, lo que potencialmente altera la función de la proteína (p. ej., anemia falciforme causada por una mutación puntual única en el gen HBB).
• Tonterías :Crea un codón de parada prematuro, truncando la proteína.
• Cambio de fotograma :La adición o eliminación de nucleótidos cambia el marco de lectura, lo que a menudo produce una proteína disfuncional (p. ej., beta-talasemia).

Variaciones del número de copias

Las duplicaciones o amplificaciones de segmentos de genes pueden aumentar la dosis y la expresión de genes. La amplificación genética está implicada en cánceres, como el cáncer de mama, y en trastornos genéticos como el síndrome de X frágil, donde las repeticiones de trinucleótidos expandidas desestabilizan el ADN.

Mutaciones cromosómicas

Las alteraciones cromosómicas a gran escala (deleciones, duplicaciones, inversiones, translocaciones y no disyunciones) pueden provocar síndromes del desarrollo (p. ej., síndrome de Down, síndrome de Turner, síndrome de cri du chat) y cánceres.

Implicaciones clínicas y asesoramiento genético

La identificación temprana de mutaciones mediante pruebas prenatales y exámenes genéticos sirve de base para la planificación familiar y el manejo de enfermedades. Algunos portadores de mutaciones asociadas a enfermedades poseen ventajas evolutivas:los portadores de células falciformes están protegidos contra la malaria y los portadores de fibrosis quística pueden tener resistencia al cólera.