Universidad Juárez Autónoma de TabascoDivisión Académica de Ciencias Biológicas
Villahermosa Tab. 29 de Marzo de 2011
“Mutaciones y aberraciones
cromosómicas”
PRESENTAN: Gutiérrez León Iván G.
Izquierdo de la Cruz Yesenia. Martínez Sánchez Lucia.Murillo Yanes D. Gabriela. Salazar González Paola G.
GENOTOXICOLOGÌA
CATEDRÀTICO: Reyna Fósil Monterrubio.
Equipo:3
1.MUTACIÓN
1.1 NIVELES Y TIPOS DE MUTACIÒN
1.2TIPOS DE MUTÁGENOS
1.2.1 MUTÁGENOS QUÍMICOS
1.2.2. MUTÁGENOS FÍSICOS2.ABERRACIÒN
2.1NUMÉRICAS
2.2 ESTRUTURALES
3. ¿SABÍAS QUE?(IMPORTANCIA
EVOLUTIVA)
MUTACIONES
Y
ABERRACIONES
CROMOSÓMICAS
Una mutación es cualquier alteración(cambio) heredable en la secuencia del ADN.
1.MUTACIÓN
MUTACIÓN
CARACTERÍSTICAS
FÍSICAS
QUÍMICAS
1.1 NIVELES Y TIPOS DE MUTACIÓNNIVELES DE
MUTACIONES1.1.1GÉNICA(UN SOLO GEN)
1.1.1.1SUSTITUCIÓN
1.1.2CROMOSÓMICA(SEGMENTO DEL CROMOSOMA)
EN NÚMERO
ESTRUCTURA
1.1.3GENÓMICA(CROMOSOMAS COMPLETOS POR EXCESO O DEFECTO O JUEGOS CROMOSÓMICOS
TRANSVERSALTRANSICIONALSIN SENTIDOCONTRASENTIDOSILENCIOSAINSERCIÓNDELECIÓN
SUSTITUCIÓN
TRANSVERSALCambio de bases
PURINA-PIRIMIDINAPIRIMIDINA- PURINA
A –CG -T(U)
PURINAS PIRIMIDINAS
UAU UAU
GAU
GAU
TRANSICIONAL
Cambios de bases PURINA-PURINAPIRIMIDINAS-PIRIMIDINAS
A – CG – T(U)
UAU
UGU
UAU
UGU
SIN SENTIDO Codón o triplete codifica una señal de
terminación
UCAUGA
SERINA
TERMINACIÓN(STOP)
CONTRASENTIDO
Produce o codifica un codón que codifica otro aminoácido
UCUUUU
SERINA
FELINALALANINA
SILENCIOSAProduce un codón que codifica el mismo
aminoácido
SERINAUCU,UCC,UCA,UCG,AGU,AGC
INSERCIÓN Se insertan 1 o más bases a la cadena de ADN
GCC AGC TTT GGC CTT
SE INSERTA
GCC AGC TTT TTG GCC TT…
T
DELECIÓNPérdida de 1 o más bases.
GCC AGC TTT GGC CTT
GCC AGC TTT GGC CT…
PÉRDIDA DE LA BASE T
MECANISMO MOLECULAR DE LAS MUTACIONES
Macrolesiones: millones de pares de bases. (cromosomicas)
Microlesiones: un solo par o unos pocos pares de bases. (génicas)
1.2TIPOS DE MUTÁGENOS
Existen una gran variedad de agentes físicos y químicos que pueden inducir mutaciones.
Múgatenos químicos Múgatenos físicos
Se conocen varios productos químicos que son mutagénicos, clasificándose según su modo de acción en:
Análogos de bases Agentes que reaccionan con el DNA Agentes alquilantes Agentes intercalantes
Luz ultravioleta Radiación ionizante
son radiaciones que pueden alterar la secuencia y estructura del ADN
1.2.1Mutágenos Químicos
ANÁLOGOS DE BASES
Debido a su similitud estructural los análogos de bases como el 5-Bromouracilo o la 2-aminopurina se incorporan el ADN que se replica en lugar de las bases correspondientes timina y adenina
Cuando uno de estos análogos de bases se incorpora en el ADN, la replicación puede ocurrir normalmente aunque ocasionalmente ocurren errores de lectura que resultan en la incorporación de bases erróneas en la copia de ADN
Ejemplo;El 5-bromouracilo se puede aparear con guanina (la timina se aparea con adenina) ocasionando la transición de AT a GC (la guanina se aparea con citosina). La 2-Aminopurina puede aparearse con citosina ocasionando la transición de AT a GC.
El esquema representa la sustitución de las bases normales por una molécula de 5-bromouracilo
Existen una serie de agentes químicos que reaccionan directamente sobre el ADN que no se esta replicando ocasionando cambios en las bases lo que provoca un apareamiento incorrecto
Acido nitroso (HNO2)
desamina la adenina a
hipoxantina y la citosina
a uracilo
Debido a distintas
propiedades de
apareamiento de los
productos de desaminacio
n
La hipoxantina (se aparea
con citosina; uracilo con adenina) se producen
transiciones ATGC y/o
GC->ATHidroxilamina NH2OH reaccionan con la citosina donde el grupo amino es remplazado por un grupo hidroxilamino.
AGENTES QUE REACCIONAN CON EL ADN
Grupo de productos químicos que afectan al ADN que no se replica.
Los compuestos utilizados mas frecuentemente incluyen:
etil metano sulfonato EMS
metil metano sulfonato MMS
dietil sulfato DES
AGENTES ALQUILANTES
El N-metil-N-nitrosoguanidina (NTG), cancerígeno, es uno de los múgatenos químicos mas efectivo. Se obtienen, en condiciones optimas, un gran numero de mutantes con una tasa de muerte baja.
AGENTES ALQUILANTES
El mecanismo molecular
exacto de la reacción de la
NTG no se conoce todavía
AGENTES INTERCALANTES
Un grupo interesante de sustancias como las acridinas y bromuro de etidio, son moléculas planas que se insertan entre dos pares de bases del ADN, separándolas entre si.
Esquema del modo de acción del agente intercalante acridina
Aunque las acridinas son útiles en investigación, no son muy adecuadas para el aislamiento rutinario de mutantes durante el desarrollo de cepas ya que tienen poco o ningún efecto mutagénico en bacterias.
AGENTES INTERCALANTES
1.2.2Mutágenos Físicos
Luz ultravioleta
Agente mas efectivo es la radiación ultravioleta de longitud de onda corta la mas efectiva esta comprendida entre los 200 y 300 nm.
La radiación UV es muy útil en el aislamiento de mutantes de cultivos bacterianos
Ejemplo:
El esquema representa la formación de dímeros de timina provocada por la radiación UV
Luz ultravioleta
Radiación ionizante
Es una forma de radiación mas potente e incluye rayos de longitud de onda mas corta como los rayos X, rayos cósmicos y rayos gamma.
Entre las especies químicas formadas por la radiación ionizantes se encuentran radicales libres, siendo el mas importante el radical hidroxilos (OH).
Los radicales libres, reaccionan con el ADN, y lo inactivan produciendo rupturas que dan lugar a cambios estructurales importantes como son las mutaciones cromosomales.
A baja dosis de radiación ionizantes solo ocurren unos cuantos impactos sobre el ADN, pero a mayores dosis ocurren impactos múltiples que conducen a la muerte de la célula .
Al contrario que la radiación UV, la radiación ionizante penetra fácilmente el vidrio y otros materiales.
Diferentes tipos de radiación que se presentan en la naturaleza, se observa que la radiación ionizante es de longitudes de ondas muy pequeñas
rayos gamma 10-11
Ionizante rayos X 10-10 Amstrong A10-9 nanómetro nm
UV 10-7
No ionizante infrarrojo 10-6 micrómetro ummicroondas 10-2 centímetro cmradar 1 metro
Es un error durante la meiosis de los gametos o de las primeras divisiones del huevo y que provoca una anomalía de número o estructura de los cromosomas.
Estos cambios pueden ser observados en 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.
2. ABERRACIÓN CROMOSÓMICA
ABERRACIONES CROMOSOMICAS( Cambios de número o estructura de los cromosomas)
Numéricas Estructurales
Determinan una alteración del complemento cromosómico normal. Se originan por exceso
o por defecto del número normal de cromosomas
Son cambios de la estructura normal de los cromosomas; son heredables siempre que ocurran en los cromosomas de las células
germinales.
Afectan la estructura de los cromosomas, forma y tamaño
Variación en el número de genes
Variación en la disposición de los genes
- Deleciones perdida de genes- Duplicaciones aumento de genes
-inversiones inversión de genes - Translocasiones
intercambio de genes entre cromosomas
Variación en el nº de juego cromosómicas
Afecta al número de cromosomas
Variación en el número de cromosomas
- Haploidia, disminuye el número de juegos de
cromosómicos-Poliploidia aumenta el
número de juegos cromosómicos
- Aneuploidia no hay un número exacto de juegos cromosómicos básicos. Perdidas o ganancias de 1, 2, 3 o mas cromosomas
HAPLOIDIA
DISMINUYE NÚMERO DE JUEGOS DE CORMOSOMAS
2.1 NUMÉRICAS
El término haploide se aplica a toda célula, tejido u organismo que posee una constitución cromosómica igual a la de los gametos de la especie. Un individuo haploide tiene la mitad de los cromosomas que los normales de su especie, sólo tiene un complemento cromosómico completo y su contenido en ADN es igual al valor-C de la especie a la que pertenece. En la meiosis todos los cromosomas estarán en forma de univalentes y la inmensa mayoría de sus gametos serían inviables
AUMENTO EN EL NÚMERO DE CROMOSOMAS
NUMÉRICASPOLIPLOIDIA
El termino poliploidia se describe a instancia como mas de dos múltiples de los cromosomas haploides establecidos en base. La atribución de poliploidia es basada sobre el número designado de cromosomas base: triploidia tiene 3n cromosomas, tetraploidia tiene 4n, pentaploidia 5n, etc. Esta condición es relativamente muy común en muchas especies de animales, pero es bien conocido en aves, anfibios y peces, siendo más común en especies de plantas.
La poliploidia es originada de dos maneras: 1)Autopoliploidia y 2) alopoliploidia
La poliploidia es originada de dos maneras: 1)Autopoliploidia y 2) alopoliploidia
• Nulisomía: (2n-2)• Falta 1 par de cromosomas• homólogos
• Monosomía: (2n -1)
• Trisomía: (2n 1)
ANEUPLOIDÍA
Trisomía 21 o Síndrome de Down que tienen 47 cromosomas.Trisomía 18 o Síndrome de Edwards. También tienen 47 cromosomas.Monosomía X o Síndrome de Turner.Trisomía sexual XXX o Síndrome del triple X.Trisomía sexual XXY o Síndrome de Klinefelter.Síndrome de cri du chat par de cromosoma 5.
NUMÉRICAS
Trisomía 21Anomalía cromosómica que da como resultado la
aparición de 47 cromosomas en vez de los 46 habituales, por la existencia de tres copias en el par 21, en vez de dos normales.
Las características principales son:
Ojos alargados con el cutis plegado en el rabillo del ojo.Hiperflexibilidad de las extremidades.
Manos pequeñas y anchas.Pies anchos y dedos cortos.
Orejas pequeñas.Puente de la nariz aplanado.
Cuello corto y cabeza pequeña.
NUMÉRICAS
NUMÉRICAS
CRI DU CHATEs una alteración en el par de cromosomas número 5 que provoca retraso mental y que se reconoce por un peculiar llanto agudo similar al maullido de un gato.
Rasgos característicos son :Retraso mental.Bajo peso al nacer. Dificultades con el lenguaje.Cabeza pequeña y una peculiar forma de llorar similar al maullido del gato, provocada por un estrechamiento de laringe
NUMÉRICAS
POBLACIÓN CON POLIMORFISMO
HOMOCIGÓTICOESTRUCTURAL POR
MUTACIÓN
CON AMBOS CROMOSSOMAS
HOMÓLOGOS
AFECTADOS CON AMBOS CROMOSOMA
SHOMÓLOGOS
E INDIVIDUOS HETEROCIG
ÓTICOS ESTRUCTURALE
S
HOMOCIGÓTICOSESTRUCTURALES
NORMALES
VARIACIONES
CROMOSOMICAS
ESTRUCTURALES
Con un cromosoma normal y el otro portador de la mutación.
2.2 ESTRUCTURALES
Variación en el número de genes
Variación en la disposición de
los genes
DELECIÓN
EXTREMO DEL CORMOSOMA
DEFICIENCIA
GRANDE(VISBLE AL MICROSCÓPIO)
MENOR TAMAÑO DE LO NORMAL
Falta un segmento cromosómicoPérdida de genes
ESTRUCTURALES
DUPLICACIÓN
Observable al microscopio
Ejemplo
No suelen tener una manifestación fenotípica, sino mediante análisis citogenéticos y moleculares.
ESTRUCTURALES
Aumento de genes:El segmento cromosómico se replica más de una vez por error en la duplicación del ADN
INVERSIONESDOS RUPTURAS Y
POSTERIOR REUNIÒNDEL SEGMENTO FRAGMENTADO PERO INVERTIDO
OCURREN EN BRAZOS DIFERENTES, LA INVERSIÓN INVOLUCRA AL CENTRÓMERO
RUPTURA EN EL MISMO BRAZOCROMOSÒMICO, NO INVOLUCRA
EL CENTRÒMERO
Segmento cromosómico cambia de orientación dentro del cromosoma. Para que se produzca este suceso es necesario una doble rotura y un doble giro de 180º del segmento formado por las roturas.
ESTRUCTURALES PERICÈNTRICAS
PARACÈNTRICA
ESTRUCTURALES
Dos cromosomas no homólogos intercambian segmentos cromosómicos genera una proteína nueva.fragmento de un cromosoma se une a otro cromosoma diferente conlo que puede darse el caso de tampoco se vea afectada la información
Translocaciòn
Existen diversos mecanismos mediante los cuales dos cromosomas acrocéntricos dan lugar a un cromosoma meta o submetacéntrico (fusión) y el caso recíproco (Fisión)
Las translocaciones pueden utilizarse en la construcción de mapas citogenéticos ya que permiten calcular distancias entre el punto de translocación y distintos loci situados en los cromosomas implicados
¿SABÍAS QUE?
DELETEREO: Expresión de un gen que causa acortamiento de su ciclo biológico, empeorando su calidad de vida o algún daño en un organismo.
Divergencia evolutiva: dada por los cambios evolutivos que experimentará cada uno de los grupos separados, por deriva génica, mutaciones y selección natural.
PAPEL EVOLUTIVO DE LAS DUPLICACIONES
Pueden ser un mecanismo de aislamiento
reproductivo.Las inversiones no involucran pérdida o
ganancia de material genético. Los individuos portadores
de inversiones cromosómicas no suelen estar afectados
en su fenotipo sino en su fertilidad.
PAPEL EVOLUTIVO DE LAS INVERSIONES
BIBLIOGRAFÍA COX T. Y SINCLAIR J. 1998. Biología molecular en medicina.
Editorial Médica Panamericana S.A., 1 ed. Argentina. 365 pp. H artl D L., Jones E W. 1998.Genetics:Principles and
Analysis.4°.Jones and Barlett Publishers. Boston E.E.U.U.
www.elmundo.es/.../2005/05/.../1115993478.html http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Mutacion/
mutacion.htm http://biolemadutra.blogspot.com/2008/09/mutaciones-genti
cas-son-las.html http://pi2bach.colegioalboran.es/?p=1008
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