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segundo en los humanos a 1000 por segundo en algunas bacte- rias). Sin embargo, las cadenas de DNA completas contienen sólo aproximadamente un error en cada cien millones o mil mi- llones de pares de bases (en los humanos comúnmente es me- nor que uno por cromosoma en cada duplicación). Esta tasa de errores tan extraordinariamente baja se logra por la acción de una variedad de enzimas reparadoras del DNA que “corri- gen” cada cadena hija durante la síntesis y después de ésta. Por ejemplo, algunas formas de la DNA polimerasa recono- cen cualquier error en los pares de bases tan pronto como se comete. Este tipo de DNA polimerasa hace una pausa, corri- ge el error y luego continúa catalizando la síntesis de más DNA. A veces se producen errores A pesar de esta asombrosa precisión, ni nosotros ni cualquier otra forma de vida tiene DNA libre de errores.Además de los extraños errores que se cometen durante la duplicación nor- mal del DNA, la diversidad de las condiciones ambientales puede dañar el DNA. Por ejemplo, ciertas sustancias químicas (como los componentes del humo del cigarro) y algunos tipos de radiación (como los rayos X y los rayos ultravioleta del Sol) aumentan la frecuencia de los errores en los pares de ba- ses durante la duplicación, o incluso inducen los cambios en la composición del DNA entre duplicaciones. Casi todos estos cambios en la secuencia del DNA se fijan por medio de una variedad de enzimas reparadoras de la célula. Sin embargo, algunos errores persisten. Las mutaciones van desde cambios en pares de nucleótidos solos hasta movimientos de grandes segmentos de cromosomas Durante la duplicación, ocasionalmente hay un problema en el apareamiento entre un par de bases. Por lo general, las en- zimas reparadoras reconocen esta situación, eliminan el nu- cleótido incorrecto y lo remplazan con otro que acepte una base complementaria. Sin embargo, algunas veces las enzimas remplazan al nucleótido correcto y no al incorrecto. El par de bases que resulta es complementario, pero es incorrecto. Es- tas sustituciones de nucleótidos se llaman también mutaciones puntuales, porque los nucleótidos individuales de la secuencia del DNA son cambiados (FIGURA 9-8a). Una mutación por in- serción tiene lugar cuando uno o más pares de nucleótidos se insertan en la doble hélice del DNA (FIGURA 9-8b). Una mu- tación por deleción ocurre cuando uno o más pares de nucleó- tidos se eliminan de la doble hélice (FIGURA 9-8c). Ocasionalmente se reordenan segmentos de cromosomas que varían en tamaño desde un solo par de nucleótidos hasta segmentos masivos de DNA. Una inversión ocurre cuando un segmento de DNA se elimina de un cromosoma, se voltea y se reinserta en la brecha que queda (FIGURA 9-8d). Una translocación se produce cuando un segmento de DNA, a me- nudo muy grande, se remueve de un cromosoma y se agrega a otro (FIGURA 9-8e). Las mutaciones pueden tener varios efectos en la función Las mutaciones a menudo son dañinas, como sucedería si se cambiaran de forma aleatoria las palabras a la mitad de una representación de Hamlet, de Shakespeare. Si son realmente dañinas, una célula o un organismo que heredara tal mutación moriría de inmediato. Sin embargo, algunas mutaciones no ejercen ningún efecto o, en muy raras ocasiones, incluso resul- tan benéficas, como veremos en el capítulo 10. Las mutacio- nes que son benéficas, al menos en ciertos ambientes, pueden verse favorecidas por la selección natural y son la base para la evolución de la vida en la Tierra (véase la unidad tres). OTRO VISTAZO AL ESTUDIO DE CASO 163 O T R O V I S TA Z O A L E S T U D I O D E C A S O M Ú S C U L O S , M U TA C I O N E S Y M I O S TAT I N A El ganado de raza Belgian Blue presenta una mutación por deleción en su gen de miostatina. El resultado es que sus células dejan de sintetizar la proteí- na miostatina casi a la mitad del camino (en el capítulo 10 explicaremos por qué algunas mutaciones causan una síntesis truncada de las proteínas). Nadie sabe cómo surgió esta mutación particular. Los humanos también tenemos miostati- na; así que no es de sorprender que se presenten mutaciones en el gen correspon- diente. Como probablemente sabes, un ni- ño hereda dos copias de la mayoría de los genes, una de cada progenitor. Reciente- mente, en Alemania nació un niño que here- dó de ambos padres una mutación por sustitución desarrollados los músculos de pantorrillas, muslos y glúteos (FIGURA 9-9). A los cuatro años podía levantar una mancuerna de 3.18 kilos con cada mano, con sus brazos com- pletamente extendidos en forma horizontal (inténtalo, no es una tarea fácil para los adul- tos). Piensa en esto Las mutaciones pueden ser inofensivas, dañinas o benéficas. ¿A qué ca- tegoría pertenecen las mutaciones de la miostatina? Bueno, los ejemplares de la raza Belgian Blue son tan musculosos y, en con- secuencia, tan grandes, que por lo general nacen por cesárea. Algunos llegan a tener músculos tan voluminosos que casi no pue- den caminar. Por lo que respecta al niño ale- mán, hasta ahora, goza de buena salud. ¿Pero, qué sucederá cuando crezca? ¿Llegará a ser un gran atleta o su salud mermará con- forme pase el tiempo? ¿O sucederán ambas cosas? Sólo el tiempo lo dirá. FIGURA 9-9 Este niño de siete meses pre- senta un notorio desarrollo muscular en sus piernas, provocado por una mutación en su gen relacionado con la miostatina.
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