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19.3 LESIONES DEL ADN. MUTACIONES. REPARACIÓN DEL ADN Las moléculas de ADN, y por consiguiente la información genética, se transmiten de generación en generación con muy pocos cambios. Ello se debe, por una parte, a que en el pro- ceso de replicación, como hemos visto, la copia de la infor- mación se realiza de una manera altamente precisa y, por otra, a que las moléculas de ADN son metabólicamente esta- bles, y por tanto, entre replicación y replicación no suelen acumular alteraciones importantes. Sin embargo, las molé- culas de ADN no son invulnerables y están sujetas a una serie de ataques que proceden de agentes, tanto físicos como quí- micos, exógenos y endógenos, que producen lesiones o alte- raciones en la estructura del mismo. En la Tabla 19-4 se rela- cionan algunos agentes, así como los tipos de modificaciones que se producen con más frecuencia. Hay modificaciones que producen el cambio de una base por otra (por ejemplo, la citosina se transforma en uracilo por desaminación), lo que afecta al apareamiento del par de bases, formándose un apa- reamiento incorrecto, que no suele provocar distorsiones importantes de la estructura helicoidal. Otras alteraciones, sin embargo, producen cambios en la estructura covalente que afectan a la estructura del ADN y a su capacidad para replicarse y transcribirse. Gran número de estas lesiones puede ser detectado y corregido por los sistemas de reparación del ADN. Las que no se reparan pueden dar lugar a errores en la replicación, originando un cambio permanente de la información genéti- ca, o mutación. Las mutaciones más corrientes son las deno- minadas puntuales (o puntiformes), que afectan a un par de bases en la secuencia del ADN, y que incluyen el cambio de una base por otra (sustitución), o la pérdida («deleción») o ganancia (inserción) de una base (Fig. 19-10). Estas muta- ciones pueden tener diversas consecuencias para la célula mutante. En algunos casos, la mutación no produce ninguna alteración en la proteína correspondiente (mutación silencio- sa); pero, en otros, puede originar el cambio de un determi- nado aminoácido de una proteína por otro, lo que puede afec- tar a su actividad biológica. A veces, la mutación puntual puede dar lugar a proteínas truncadas o con gran parte de su secuencia alterada, por lo que serán biológicamente inacti- 338 | La información genét ica Tabla 19-4. Lesiones y modificaciones del ADN Tipos de lesiones Ejemplos Pérdida de bases Producción de sitios apurínicos o apirimidínicos (AP) Cambios de bases Desaminaciones (C→uracilo; A→hipoxantina, etc.) Errores de replicación (sustitución de bases) Modificación química de bases Metilación, alquilación, hidroxilación, etcétera Rotura de enlaces fosfodiéster Cortes en las cadenas polinucleotídicas Entrecruzamientos Unión covalente en ambas cadenas Causa de las lesiones Ejemplos Espontáneas Desaminaciones. Pérdida de bases. Errores de replicación Inducidas • Agentes físicos Radiación UV (dímeros de pirimidina) Radiación ionizante (cortes en las cadenas) • Agentes químicos Especies reactivas oxigenadas (ROS) Ácido nitroso (C → U) Agentes alquilantes (metilaciones, alquilaciones) Agentes bifuncionales (entrecruzamientos) Carcinógenos Efectos sobre el ADN Alteración de bases sin distorsión de la hélice: Distorsión de la estructura: • Desaminaciones • Dímeros de pirimidinas • Metilaciones, etcétera • Entrecruzamientos • Modificación de bases por grupos voluminosos 19 Capitulo 19 8/4/05 11:26 Página 338 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR SECCIÓN IV LA INFORMACIÓN GENÉTICA 19 BIOSÍNTESIS DEL ADN: REPLICACIÓN, RECOMBINACIÓN Y REPARACIÓN 19.2 REPLICACIÓN DEL ADN 19.3 LESIONES DEL ADN. MUTACIONES. REPARACIÓN DEL ADN
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