4.5. Genètica i malaltia

Els 46 cromosomes humans alberguen gairebé 3.000 milions de nucleòtids d’ADN que contenen al voltant de 80.000 gens que codifiquen proteïnes. Les regions que codifiquen ocupen menys del 5% del genoma (la funció de la resta de l’ADN roman desconeguda), tenint alguns cromosomes major densitat de gens que d’altres.

Si es produeix una alteració en la seqüència de nucleòtids que formen l’ADN, estam parlant de mutacions.

MUTACIONS

Les mutacions són canvis permanents en l’ADN que es transmeten a la descendència, que poden ser causats per agents exògens o endògens. També es poden produir per errades en la replicació i en la reparació de l’ADN. Les principals causes de variabilitat genètica, i conseqüentment de l’evolució de les espècies són les mutacions i les recombinacions meiòtiques; encara que també poden produir o induir patologies.

L’origen de la mutació pot ser espontani, atribuït a l’atzar o artificial, mitjançant agents mutàgens entre els que es troben substàncies químiques i radioactives.

Aquestes mutacions es poden dividir en:

1. Mutacions en les cèl·lules germinals. Afecten a la capacitat reproductora de l’individu, poden ser transmeses a part de la descendència. Són bastant poc freqüents ja que n’hi ha cada 10-6 per locus i divisió cel·lular.

2. Mutacions en les cèl·lules somàtiques. No afecten a les cèl·lules descendents que no formaran un organisme sencer. Són les més freqüents.

Tipus de mutació segons les seves conseqüències

Les conseqüències fenotípiques de les mutacions són molt variades, des de grans canvis fins a petites diferències tan subtils que és necessari emprar tècniques molt desenvolupades per a la seva detecció.

1. Mutacions morfològiques. Afecten a la morfologia de l’individu, a la seva distribució corporal. Modifiquen el color o la forma de qualsevol òrgan. Solen produir malformacions. Un exemple d’una mutació que produeix malformacions en humans és aquella que determina la neurofibromatosis. Aquesta és una malaltia hereditària, relativament freqüent (1 en 3.000 individus), produïda per una mutació en el cromosoma 17 i que té una penetració del 100% i expressivitat variable.

2. Mutacions letals i deletèries. Són les que afecten la supervivència dels individus, ocasionant-la mort abans d’arribar a la maduresa sexual.

3. Mutacions condicionals. Són aquelles que només presenten el fenotip mutant en determinades condicions ambientals (denominades condicions restrictives), mostrant la característica silvestre en les altres condicions del medi ambient (condicions permissives).

4. Mutacions bioquímiques o nutritives. Són els canvis que generen una pèrdua o un canvi d’alguna funció bioquímica com, per exemple, l’activitat d’un determinat enzim.

5. Mutacions de pèrdua de funció. Les mutacions solen determinar que la funció del gen en qüestió no es pugui dur a terme correctament, de manera que desapareix alguna funció de l’organisme que la presenta.

6. Mutacions de guany de funció. Quan ocorre un canvi en l’ADN, el més normal és que corrompi algun procés normal de l’ésser viu. No obstant això, existeixen rares ocasions on una mutació pot produir una nova funció al gen, generant un fenotip nou. Si aquest gen manté la funció original, o si es tracta d’un gen duplicat, pot donar lloc a un primer pas en l’evolució.

Tipus de mutació segons el seu mecanisme causal

Segons el mecanisme que ha provocat el canvi en el materia lgenètic, se sol parlar de tres tipus de mutacions: mutacions cariotipiques o genòmiques, mutacions cromosòmiques i mutacions gèniques o moleculars. En el següent quadre es descriuen els diferents tipus de mutacions i els mecanismes causals de cadascuna de elles.

Mutacions moleculars

Les mutacions moleculars són aquelles que afecten a la seqüència normal dels nucleòtids d’un gen. Poden ser per substitució d’una o vàries bases per unes altres, o per l’adició (inserció) o supressió (delecció) d’una o vàries bases. Aquestes mutacions solen tenir una incidència molt alta però escasa importància. També s’anomenen mutacions puntuals.

Mutacions cromosòmiques

Aquestes anomalies afecten l’estructura del cromosoma quant a l’ordenació lineal dels gens. Un o més cromosomes canvien la seva estructura pròpia per l’addició o pèrdua de material genètic, per alteració de la seva forma o del patró de bandes. Aquests canvis es diuen reorganitzacions i sempre es relacionen amb trencament cromosòmic. Aquí s’inclouen les següents anomalies:

  • Delecions: Pèrdua d’un fragment del cromosoma. Es pot produir a l’extrem d’un cromosoma (deleció terminal) o al llarg dels seus braços curt o llarg (deleció intersticial).
  • Duplicacions: es tracta de la duplicació d’una regió cromosòmica concreta, pel que el seu portador té material genètic extra.
  • Inversions: un segment del cromosoma canvia la seva orientació dins del cromosoma, canvia de sentit. Hi ha dos tipus d’inversions: pericèntrica, quan el centròmer forma part del segment invertit, o paracèntrica en el cas contrari. Tenen una freqüència molt baixa i no solen causar grans trastorns.
  • Cromosoma en anell: es presenta quan els dos braços d’un cromosoma de fusionen formant un anell. Encara que són poc freqüents, també estan implicats en malalties.
  • Translocacions: tenen lloc quan una porció d’un cromosoma es transfereix a un altre cromosoma. Quan un segment s’intercanvia entre dos cromosomes no homòlegs té lloc una translocació recíproca. Es produeix una reordenació del material genètic, però no hi ha pèrdua o guany d’informació genètica com en el cas de les delecions i les duplicacions.
  • Inserció: consisteix en la inserció d’un segment d’ADN en un lloc diferent, el que podria resultar en l’alteració de l’estructura i funció normals d’un gen.
  • Isocromosoma: és un cromosoma que ha perdut un braç i l’altre s’ha duplicat, de manera que hi ha una monosomia parcial a causa del braç perdut, i una trisomia parcial, a causa del braç duplicat.
Mutacions genòmiques

Són les mutacions que afecten el nombre de cromosomes o totel complement cromosòmic (tot el genoma).

  • Poliploidía: És la mutació que consisteix en l’augment delnombre normal de “jocs de cromosomes”. Els éssers poliploides poden ser autopoliploides, si tots els jocs procedeixen de la mateixa espècie, o alopoliploides, si procedeixen de la hibridació, és a dir, l’encreuament de dues espècies diferents.
  • Haploidía: Són les mutacions que provoquen una disminució en el nombre de jocs de cromosomes.
  • Aneuploïdia: Són les mutacions que afecten només a un nombre d’exemplars d’un cromosoma o més, però sense arribar aafectar el joc complet. Les aneuploïdies poden ser monosomies, trisomies, tetrasomies, etc, quan en lloc de dos exemplars de cada tipus de cromosomes, que és el normal, hi ha o només un,o tres, o quatre, etc. Entre les aneuplodías podem trobar diferents tipus de trastorns genètics en humans com poden ser:
    • Trisomia 21 o síndrome de Down que tenen 47 cromosomes.
    • Trisomia 18 o síndrome d’Edwards. També tenen 47 cromosomes.
    • Monosomia X o síndrome de Turner.
    • Trisomia sexual XXX o Síndrome del triple X.
    • Trisomia sexual XXY o Síndrome de Klinefelter.
    • Trisomia sexual XYY o Síndrome del doble Y.
    • Cromosoma extra Síndrome de Down.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s