Mutaciones morfológicas

La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética
(genotipo) de un ser vivo (muchas veces por contacto con mutágenos) y que, por lo tanto, va a
producir un cambio de características de éste, que se presenta súbita y espontáneamente, y que
se puede transmitir o heredar a la descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña
proporción de la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz de
mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres
multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células
reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin
embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son
esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría
evolucionar
En Genética se denomina mutación genética, mutación molecular o mutación puntual a los
cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. No confundir con una mutación génica
que se refiere a una mutación dentro de un gen. Estas mutaciones en la secuencia de ADN pueden
llevar a la sustitución de aminoácidos en las proteínas resultantes. Un cambio en un solo
aminoácido puede no ser importante si es conservativo y ocurre fuera del sitio activo de la
proteína
Mutaciones morfológicas
Afectan a la morfología del individuo, a su distribución corporal. Modifican el color o la
forma de cualquier órgano de un animal o de una planta. Suelen producir malformaciones.
Un ejemplo de una mutación que produce malformaciones en humanos es aquella que
determina la neurofibromatosis. Esta es una enfermedad hereditaria, relativamente
frecuente (1 en 3.000 individuos), producida por una mutación en el cromosoma 17 y que
tiene una penetrancia del 100% y expresividad variable. Sus manifestaciones principales
son la presencia de neurofibromas, glioma del nervio óptico, manchas cutáneas de color
café con leche, hamartomas del iris, alteraciones óseas (displasia del esfenoide,
adelgazamiento de la cortical de huesos largos). Con frecuencia hay retardo mental y
macrocefalia.
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Mutación somática: es la que afecta a las células somáticas del individuo. Como
consecuencia aparecen individuos mosaico que poseen dos líneas celulares
diferentes con distinto genotipo. Una vez que una célula sufre una mutación, todas
las células que derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación
(herencia celular). Un individuo mosaico originado por una mutación somática
posee un grupo de células con un genotipo diferente al resto, cuanto antes se haya
dado la mutación en el desarrollo del individuo mayor será la proporción de células
con distinto genotipo. En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de
la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del
individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto. Las mutaciones
que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la
siguiente generación.2 3
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Mutaciones en la línea germinal: son las que afectan a las células productoras de
gametos apareciendo, de este modo, gametos con mutaciones. Estas mutaciones se
transmiten a la siguiente generación y tienen una mayor importancia desde el punto
de vista evolutivo
Las mutaciones cromosómicas son alteraciones en el número o en la estructura de
los cromosomas. Se deben a errores durante la gametogénesis (formación de los
gametos por meiosis) o de las primeras divisiones del cigoto. En el primer caso la
anomalía estará presente en todas las líneas celulares del individuo, mientras que
cuando la anomalía se produce en el cigoto puede dar lugar a mosaicismo,
coexistiendo por tanto poblaciones de células normales con otras que presentan
mutaciones cromosómicas.
Cromosomas femeninos humanos en estado de metafase.
Estas alteraciones pueden ser observadas durante la metafase del ciclo celular y que
tienen su origen en roturas (procesos clastogénicos) de las cadenas de ADN no
reparadas o mal reparadas, entre otros factores.
Actualmente se dispone de un amplio conocimiento del cariotipo humano y de las
anomalías cromosómicas. Puesto que estas alteraciones son anomalías genéticas,
pueden transmitirse a la descendencia en el caso de que afecten a las células
germinales. Se estima que cerca de un 60% de los abortos ocurridos en el primer
trimestre de gestación se deben a anomalías cromosómicas y un 0,5% de los recién
nacidos presentan aneuploidías.Por este motivo, el estudio de estas mutaciones
mediante un cariotipo o un FISH es de gran utilidad para detectar anticipadamente
cualquier anomalía.
Anomalías numéricas
Estas anomalías se denominan también mutaciones genómicas, ya que varía el número de
cromosomas del genoma. Pueden ser aneuploidías o poliploidías. El caso más común es la
aneuploidía, que se produce cuando un individuo presenta accidentalmente algún
cromosoma de más (trisomía, 2n+1) o de menos (monosomía, 2n-1) en relación con su
condición normal (diploide)
Las poliploidías se producen cuando se tiene tres o más juegos completos de cromosomas
(Triploidía,3n; Tetraploidía, 4n). En humanos, las triploidías suelen acabar en aborto y si se
llega al nacimiento, termina sufriendo una muerte prematura. La tetraploidía es letal.
Aneuploidías autosómicas
Aberración cromosómica en el cromosoma 21, Trisomía causante del Síndrome de Down.
Son alteraciones en el número de copias de alguno de los cromosomas no sexuales. En
humanos, no todas las aneuploidías numéricas son viables, y las que sí lo son producen
alteraciones en el fenotipo. Entre las más frecuentes destacan:
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Trisomía del cromosoma 21 más conocida como Síndrome de Down (es la causa del 95%
de los casos).
Trisomía del cromosoma 18 más conocida como Síndrome de Edwards.
Trisomía del cromosoma 13 más conocida como Síndrome de Patau.
Trisomía del cromosoma 22 (letal, se han descrito casos de mosaicismo).
Monosomía del cromosoma 21 (letal, se han descrito casos de mosaicismo).
Variaciones numéricas en cromosomas claves en el desarrollo temprano del embrión no son
viables ni siquiera a nivel embrionario, por lo que no se detectan como causas frecuentes de
abortos espontáneos causados por aneuploidías cromosómicas (es el caso del cromosoma 1,
por ejemplo).
Aneuploidías sexuales
Son alteraciones en el número de copias de alguno de los dos cromosomas sexuales
humanos. Las aneuploidías en este caso suelen ser viables. Entre las más frecuentes
destacan:
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Síndrome de Klinefelter (trisomía de los cromosomas sexuales: 47, XXY).
Síndrome de Turner (monosomía de los cromosomas sexuales: 45, X). Es la única
monosomía viable.
Síndrome del doble Y (llamado a veces síndrome del supermacho: 47, XYY).
Síndrome del triple X (llamado a veces síndrome de la superhembra: 47, XXX).
Tipos de mutaciones cromosómicas estructurales.
Estas anomalías afectan a la estructura del cromosoma en cuanto a la ordenación lineal de
los genes. Uno o más cromosomas cambian su estructura propia por la adición o pérdida de
material genético, por alteración de su forma o del patrón de bandas. Estos cambios se
llaman reorganizaciones y siempre se relacionan con rotura cromosómica. Aquí se incluyen
las siguientes anomalías:
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Deleciones: consiste en la pérdida de un fragmento del cromosoma, lo que origina un
desequilibrio (el portador de una deleción es monosómico respecto al alelo afectado por
la deleción). Se puede producir en el extremo de un cromosoma (deleción terminal) o a lo
largo de sus brazos corto o largo (deleción intersticial). Una de las causas del síndrome de
Prader-Willi es una deleción parcial del brazo largo del cromosoma 15.
Duplicaciones: se trata de la duplicación de una región cromosómica concreta, por lo que
su portador tendrá material genético extra. El síndrome de X frágil es debido a una
duplicación parcial del extremo del brazo largo del cromosoma X.
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Inversiones: un segmento del cromosoma cambia su orientación dentro del cromosoma,
cambia de sentido. Existen dos tipos de inversiones: Pericéntrica, cuando el centrómero
forma parte del segmento invertido, o Paracéntrica en el caso contrario. Tienen una
frecuencia muy baja y no suelen causar grandes trastornos.
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Cromosoma en anillo: se presenta cuando ambos brazos de un cromosoma de fusionan
formando un anillo. Aunque son poco frecuentes, también están implicados en
enfermedades. Por ejemplo, una de las causas del síndrome de Turner es la formación de
una anillo en el cromosoma X.
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Translocaciones: tienen lugar cuando una porción de un cromosoma se transfiere a otro
cromosoma. Cuando un segmento se intercambia entre dos cromosomas no homólogos
tiene lugar una translocación recíproca. Se produce una reordenación del material
genético, pero no hay pérdida o ganancia de información genética como en el caso de las
deleciones y las duplicaciones. La translocación robertsoniana es una caso especial de
translocación ("casi equilibrada) en el que dos cromosomas no homólogos pierden sus
brazos cortos mientras que los largos se unen por el centrómero de uno de los
cromosomas, formándose un cromosoma único. Este tipo de translocación afecta a los
cromosomas acrocéntricos con el brazo p muy pequeño (en humanos, los cromosomas 13,
14, 15, 21 y 22). El 4% de los casos de síndrome de Down se deben a una translocación
21/21 o 14/21.
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Inserción: consiste en la inserción de un segmento de ADN en un lugar diferente, lo que
puede dar como resultado la alteración de la estructura y función normales de un gen.
Isocromosoma: es un cromosoma que ha perdido un brazo y el otro se ha duplicado, de
modo que existe una monosomía parcial debido al brazo perdido, y a una trisomía parcial,
debido al brazo duplicado.
Los cromosomas derivativos siempre se nombrarán según el centrómero que porten.