Bloque 4. Genética
Mutaciones: cuando el mensaje genético cambia
Al terminar vas a poder distinguir una mutación génica de una cromosómica, explicar por qué una deleción de una base suele ser peor que una sustitución, y decir por qué la mutación es la única fuente original de variabilidad.
Qué es una mutación y por qué no es sinónimo de daño
Una mutación es cualquier cambio permanente en la secuencia del ADN. La palabra suena a enfermedad, pero la mayoría de las mutaciones no hace nada: caen en zonas que no codifican, o cambian una base sin cambiar el aminoácido —eso lo permite la degeneración del código genético—.
De las que sí tienen efecto, muchas son perjudiciales y unas pocas resultan ventajosas en un ambiente determinado.
Y acá está la idea que sostiene el resto del bloque de evolución: la reproducción sexual baraja alelos que ya existen, pero no inventa ninguno nuevo. La mutación es la única fuente de alelos nuevos. Sin ella, la selección natural no tendría entre qué elegir: se quedaría repartiendo siempre las mismas cartas. Por eso se dice que las mutaciones son la materia prima de la evolución.
Mutaciones génicas: cambian pocas bases
Afectan a uno o unos pocos nucleótidos dentro de un gen.
- Sustitución: una base se cambia por otra.
- Inserción: se agrega una o más bases.
- Deleción: se pierde una o más bases.
Por qué no todas pesan lo mismo, que es la pregunta del examen. El mensaje se lee de tres en tres y sin comas, desde el AUG. Así que lo que decide la gravedad no es cuántas bases cambiaron, sino si el conteo de a tres se mantiene.
- Una sustitución no mueve nada de lugar: los codones siguen siendo los mismos, solo cambia una letra dentro de uno. En el peor caso cambia un aminoácido; muchas veces no cambia ninguno.
- Una inserción o deleción cuyo número de bases no es múltiplo de tres corre todo lo que viene después. A partir de ese punto, todos los codones se leen desplazados y la proteína cambia entera desde ahí. Eso es el corrimiento del marco de lectura.
Qué tan grave es cada cambio
| Tipo | Qué le pasa al ADN | Efecto sobre la proteína |
|---|---|---|
| Sustitución | una base por otra | cambia un aminoácido, o ninguno |
| Inserción no múltiplo de 3 | se agregan bases | corre el marco: cambia todo desde ahí |
| Deleción no múltiplo de 3 | se pierden bases | corre el marco: cambia todo desde ahí |
| Inserción o deleción múltiplo de 3 | se agregan o quitan codones enteros | se gana o se pierde un aminoácido; el resto queda igual |
Vale la pena ver el corrimiento con números:
- Mensaje normal: AUG · CCC · UUU · GGA
- Si se pierde la primera C: AUG · CCU · UUG · GA…
Desde el segundo codón en adelante, ningún codón coincide con el original. Y puede pasar algo peor: que el desplazamiento haga aparecer un codón de paro antes de tiempo y la proteína salga cortada a la mitad, o que borre el paro verdadero y salga demasiado larga.
Y fijate en la última fila de la tabla: si la inserción o la deleción sí es múltiplo de tres, el marco no se corre. Se gana o se pierde un aminoácido y el resto del mensaje queda intacto. Por eso la pregunta del examen nunca es «¿cuántas bases?», sino «¿es múltiplo de tres?».
El ejemplo del temario: la anemia falciforme viene de una sola sustitución en el gen de la hemoglobina. Un aminoácido cambiado deforma el glóbulo rojo. Es la prueba de que una sustitución puede ser grave aunque cambie una sola letra: depende de dónde caiga.
Mutaciones cromosómicas: cambia el cromosoma entero
Ya no es cuestión de letras, sino de estructura o de cantidad.
Estructurales —se reordena un fragmento del cromosoma—:
- Deleción: se pierde un fragmento.
- Duplicación: un fragmento aparece repetido.
- Inversión: un fragmento se da vuelta y queda al revés.
- Translocación: un fragmento se pasa a otro cromosoma.
Numéricas —cambia el número de cromosomas—: se originan por no disyunción en la meiosis, cuando un par no se separa. El ejemplo del temario es el síndrome de Down, trisomía 21.
La diferencia práctica con las génicas: una mutación cromosómica se ve en un cariotipo, porque se cuentan o se miden cromosomas. Una mutación génica no se ve: el cromosoma sigue teniendo el mismo tamaño aunque adentro haya cambiado una letra.
Agentes mutágenos
Un mutágeno es cualquier agente que aumenta la frecuencia de mutaciones por encima de la tasa natural.
- Físicos: radiación ionizante —rayos X, rayos gamma— y radiación ultravioleta, que daña el ADN de la piel. Es la razón por la que la exposición solar prolongada aumenta el riesgo de cáncer de piel.
- Químicos: sustancias del humo del tabaco, ciertos pesticidas, compuestos industriales.
- Biológicos: algunos virus insertan su material genético en el del huésped y alteran genes en el punto donde se insertan.
Lo importante es el verbo «aumentan»: las mutaciones ocurren igual sin mutágenos, porque la copia del ADN no es perfecta. Lo que hace un mutágeno es subir la frecuencia.
Mutación y evolución
Una mutación solo cuenta para la evolución si ocurre en las células que forman gametos: una mutación en una célula de la piel muere con esa célula y no pasa a la descendencia.
De las que sí se heredan, el ambiente hace el resto: las que dan alguna ventaja se vuelven más frecuentes generación tras generación y las que estorban se vuelven más raras. La mutación pone las opciones sobre la mesa; la selección natural elige entre ellas. Ninguna de las dos hace sola el trabajo de la evolución, y por eso el examen las pregunta juntas.
Los errores que más se cobran
- Creer que toda mutación es dañina. La mayoría es neutra, y sin las ventajosas no habría evolución.
- Decir que una inserción siempre corre el marco. Solo si no es múltiplo de tres.
- Confundir génica con cromosómica. Si se ve en un cariotipo, es cromosómica.
- Pensar que el ambiente provoca la mutación que conviene. Las mutaciones ocurren al azar, antes de que el ambiente seleccione. El ambiente no pide; solo filtra.
- Contar una mutación somática como heredable. Solo se transmite lo que está en la línea germinal.
Tip para el examen
Dos preguntas resuelven cualquier caso. Primera: ¿cambiaron letras o cambió el cromosoma? Si se ve en un cariotipo es cromosómica; si es un cambio de secuencia, es génica. Segunda, si es génica: ¿se corrió el conteo de a tres? Una sustitución no lo corre y toca un aminoácido como mucho; una inserción o deleción que no sea múltiplo de tres lo corre y cambia la proteína entera desde ese punto. Y para la parte conceptual quedate con esto: la mutación es la única que inventa alelos nuevos, y ocurre al azar; la selección natural no los crea, solo los filtra.