7.11: Mutaciones, Deleciones, Duplicaciones y Reparación

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 53259

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Si bien el ADN se utiliza como material genético universal de los organismos, vale la pena recordar que es una molécula termodinámicamente inestable. Eventualmente se descompondrá en componentes más simples (más estables). Por ejemplo, a una temperatura de ~13ºC, la mitad de los enlaces fosfodiéster en una muestra de ADN se romperán después de ~520 años ²¹⁴. Pero hay más. Por ejemplo, la citosina puede reaccionar con el agua, la cual está presente a una concentración de ~54 M dentro de una célula. Esto conduce a una reacción de desaminación que transforma la citosina en uracilo. Si se deja sin reparar, el par de bases CG original será reemplazado por un par de bases AU. Pero, el uracilo normalmente no se encuentra en el ADN y su presencia será reconocida por una enzima que corta el enlace entre el resto uracilo y el grupo desoxirribosa ²¹⁵. La ausencia de una base, ya sea por pérdida espontánea o eliminación enzimática, actúa como señal para otro sistema enzimático (el complejo Reparación de Escisión de Base) que elimina una sección de la cadena de ADN con la base faltante ²¹⁶. Una ADN polimerasa dependiente de ADN se une al ADN abierto y utiliza la cadena existente como cebador y la cadena no dañada como molde para llenar el hueco. Finalmente, otra enzima (una ADN ligasa) une el segmento recién sintetizado a la cadena preexistente. En el genoma humano hay más de 130 genes dedicados a reparar el ADN dañado ²¹⁷. Otras reacciones de hidrólisis (depuración: la pérdida de un grupo citosina o timina y despirimidación: la pérdida de un grupo adenina o guanina) conducen a la eliminación de una base del ADN. Las tasas de estas reacciones aumentan a pH ácido, lo cual es probablemente una de las razones por las que el citoplasma no es ácido. ¿Qué tan frecuentes son tales eventos? Un cuerpo humano contiene ~10 ¹⁴ células. Cada célula contiene aproximadamente ~10 ⁹ pares de bases de ADN. Cada celda (ya sea que se esté dividiendo o no) sufre ~10,000 eventos de pérdida base por día o ~10 ¹⁸ eventos por día por persona. ¡Eso es mucho! La inestabilidad básica del ADN (y la falta de reparación después de la muerte de un organismo) significa que el ADN de los dinosaurios (el último de los cuales se extinguió hace ~65.000.000 de años) ha desaparecido de la tierra, haciendo imposible clonar (o resucitar) un verdadero dinosaurio ²¹⁸. Además, el ADN puede ser dañado por factores ambientales, como la radiación, los químicos ingeridos y los compuestos reactivos producidos por la propia célula. Muchos de los mutágenos conocidos más potentes son productos naturales, a menudo producidos por organismos para defenderse de ser comidos o infectados por parásitos, depredadores o patógenos ²¹⁹.

Referencias

Aquí está el trabajo del que se deriva declaración: http://www.nature.com/news/dna-has-a...f-life-1.11555
Uracil-ADN-glicosidasa
ausencia de purina/ausencia de pirimidina endonucleasa http://omim.org/entry/300773
Genes Reparadores de ADN Humano: http://www.sciencemag.org/content/291/5507/1284.full. video con muchas palabras mal escritas: http://youtu.be/g4khROaOO6c
El ADN tiene una vida media de 521 años: http://www.nature.com/news/dna-has-a...f-life-1.11555
Carcinógenos dietéticos, contaminación ambiental y cáncer: algunos conceptos erróneos: http://link.springer.com/article/10.1007/BF02988534

Colaboradores y Atribuciones

Template:ContribKlymkowsky