Mutación

El cáncer es el resultado de un fallo en los controles que regulan a la célula. Las causas de estas fallas siempre incluyen cambios importantes en los genes. Los cambios suelen ser el resultado de las mutaciones, cambios en la secuencia de cromosomas del ADN. Las mutaciones pueden ser cambios muy pequeños que solo afectan a unos pocos nucleotidos o pueden ser muy grandes, creando cambios mayores en la estructura de los cromosomas.

Tanto las mutaciones chicas como las grandes pueden afectar el comportamiento de las células. Las combinaciones de mutaciones en genes importantes pueden conducir al desarrollo del cáncer. El material cubierto en estas secciones describen la relación entre la mutación y el cáncer, los diferentes tipos de mutaciones y lo que las causan.

Más información sobre los temas discutidos en esta página puede ser encontrada en mayoría de los textos introductorios de biología; nosotros recomendamos Campbell Biology, 11ma edición.1

Temas de Mutación:

 

Mutación y Cáncer

El comportamiento anormal demostrado por las células cancerosas es el resultado de series de mutaciones en los genes reguladores clave. Las células progresivamente se vuelven más anormales conforme más genes son dañados. Comúnmente los genes que están en control de la reparación del ADN son dañados, provocando que las células sean aún más susceptibles a un desorden genético.

Abajo se encuentra una animación que demuestra las relaciones entre los cromosomas, el ADN y los genes.

 

La mayoría de los cánceres surgen de una sola célula precursora mutante. Conforme la célula se divide, la célula "hija" resultante puede adquirir diferentes mutaciones y diferentes comportamientos en un cierto periodo de tiempo. Esas células que ganan una ventaja en la división o resistencia a la muerte celular tienden a dominar sobre la población. De esta manera, las células tumorales son capaces de ganar un amplio rango de comportamientos, que normalmente no tienen las versiones saludables de las células que representan. Estos cambios vistos en el comportamiento de las células cancerosas son el enfoque de la sección de Biología del cáncer (Cancer biology) en el sitio.

Mutaciones en los genes reguladores clave (supresores de tumores y proto-oncogenes) alteran el comportamiento y pueden llevar al crecimiento irregular visto en el cáncer.

Para casi cualquier tipo de estudio de cáncer hasta la fecha, parece ser que la transición de una célula normal y saludable a una célula cancerosa es una progresión a pasos que requiere cambios genéticos en diferentes oncogenes y supresores de tumores. Esta es la razón de porqué el cáncer es más prevalente en individuos mayores. Para que se genere una célula cancerosa, deben ocurrir una serie de mutaciones en la misma célula. Ya que la probabilidad de que un gen mute es muy baja, el hecho de que ocurran diferentes mutaciones también es muy poco probable. Por esta razón, las células en un cuerpo de 70 años han ido acumulando más cambios necesarios para que se forme una célula cancerosa, pero en aquellas células en niño es mucho menos probable que hayan adquirido los cambios genéticos requeridos. Por supuesto que algunos niños tienen cáncer, pero es mucho más probable en individuos mayores. La gráfica a continuación muestra los índices de cáncer de colon en los Estados Unidos de acuerdo a la edad. La gráfica fue obtenida del Instituto Nacional de Cáncer.

colon cancer as a function of age

Al observar las formas de las curvas como las que se muestran arriba, se puede concluir que muchos cambios genéticos son requeridos para que se generen células cancerosas.

En el laboratorio, investigadores han intentado crear células tumorales alterando o introduciendo proteínas claves en la regulación. Muchos estudios han intentado definir el número mínimo de cambios genéticos necesarios para que se produzca una célula cancerosa, sin producir resultados. 2

En la naturaleza, las mutaciones se pueden acumular en las células a lo largo del tiempo y si el "correcto" grupo de genes están mutados, el cáncer puede ocurrir. Un estudio del 2012 mostró que la células madre de médula ósea en un individuo saludable acumulan muchas mutaciones a medida que la persona envejece. Solo unos pocos genes clave mutados y se podría generar el cáncer. Los resultados implican que las células "normales" y las células cancerosas podrían no ser tan diferentes en muchos casos.3

Mutaciones Hereditarias en el Cáncer

Para complicar más el asunto, está claro que los cambios necesarios para que una célula se vuelva cancerosa se pueden dar de diferentes maneras. Aunque en todos los tipos de cáncer se tienen que dañar el mismo espectro de funciones regulatorias para que crezcan y progresen, los genes involucrados son diferentes. Además, el orden en que los genes se descontrolan o se pierden también puede variar. Como ejemplo, los tumores en el cáncer de colon de dos diferentes personas pueden involucrar dos conjuntos diferentes de tumores supresores y oncogenes, aunque el resultado o producto en este caso el cáncer sea el mismo.

La gran heterogeneidad vista en el cáncer, incluso aquella vista en el mismo órgano, significa que el diagnóstico y tratamiento son complicados. Los avances actuales en la clasificación molecular de los tumores puede permitir el diseño racional de los protocolos de los tratamientos basados en los genes involucrados en cualquiera que sea el caso. Nuevas pruebas de diagnóstico pueden involucrar el análisis de cientos o miles de genes para crear un perfil personalizado del tumor en un individuo. Esta información puede permitir crear tratamientos de cáncer especialmente para cada individuo. Para más información sobre este tema ver la sección de Genómica/Proteómica.Genómica/Proteómica.

Los cambios genéticos que inducen el crecimiento irregular pueden ser adquiridos de dos diferentes maneras. Es posible que las mutaciones puedan ser ocasionadas gradualmente en varios años, ocasionando el desarrollo de un caso de cáncer "esporádico". De otra manera, puede ser que se hereden genes disfuncionales que ocasionen el desarrollo de una forma familiar de cierto tipo particular de cáncer. Algunos ejemplos de cánceres con componentes heredados conocido incluyen:

  • Cáncer de mama- La herencia de las versiones mutantes de los genes BRCA1 y BRCA2 es un factor de riesgo conocido. Aunque muchos, si no es que todos, los individuos con cáncer de mama no tienen alteraciones detectables en estos genes, tener la forma mutante de los genes incrementan la probabilidad de desarrollar cáncer de mama.
  • Cáncer de colon- Es conocido que los individuos con defectos en los genes de reparación de ADN como el MSH2 tienen predisposición a una forma de cáncer colorectal hereditario sin poliposis (HNPCC, por sus siglas en inglés).
  • Retinoblastoma- Los defectos en el gen supresor Rb causan este tipo de cáncer de ojos y muchos otros tipos de cáncer. Más información sobre este padecimiento en particular puede ser encontrada en el capítulo particular en Rb.

Ésta es una lista incompleta de los tipos de cáncer heredados, y se puede afirmar con certeza que existen más formas heredadas de cáncer pueden ser identificados así como la genética de varios tipos de cáncer puede ser clarificada.

Más información en este tema puede ser encontrada en los capítulos 2-4 de biología del cáncer por Robert A. Weinberg. The Biology of Cancer .

Tipos de Mutaciones

El proceso por el cual se forman las proteínas, la traducción, está basado en la "lectura" del ARNm que fue producido durante la transcripción. Cualquier cambio en el ADN que codifica para un que lleva a una alteración del ARNm prodicudo. Como resultado, el ARNm alterado puede llevar a la producción de una proteína que no funciona adecuadamente. Incluso cambiar un solo nucleótido en el ADN puede ocasionar una proteína completamente disfuncional.

Estas son las diferentes maneras en las que el ADN puede ser alterado. Las siguientes secciones describen los diferentes tipos de cambios genéticos detalladamente.

Impacto de las Mutaciones Puntuales

Las alteraciones genéticas se pueden clasificar en dos categorías. La primera categoría está compuesta de cambios que alteran solamente uno o pocos nucleótidos en la cadena del ADN. Estos tipos de cambios se llaman mutaciones puntuales.

Cuando los ribosomas leen una molécula de ARN mensajero, cada tres nucleótidos es interpretado como un aminoácido. Estos códigos de tres letras son llamados codones. Los cambios causados por mutación pueden dar lugar a errores en la traducción de proteínas. El impacto en la proteína depende de dónde ocurre el cambio y qué tipo de cambio es.

Los codones de tres letras leídos por los ribosomas pueden ser cambiados por mutaciones en una de tres maneras:

Mutaciones sin sentido:

El codón nuevo causa que la proteína sea terminada prematuramente, produciendo una proteína que es más corta que la normal y que normalmente no funciona correctamente o no tiene función alguna.

 

stop codon mutation

 

 

 

Mutaciones de Sentido erróneo:

El codón nuevo causa que un aminoácido incorrecto sea insertado en la proteína. Los efectos en la función de la proteína dependen de lo que haya sido incorporado en lugar del aminoácido original.

 

 

amino acid mutation

 

 

Mutaciones de marco de lectura:

La pérdida o ganancia de uno o dos nucleótidos causa que el codón afectado y todos los codones que le siguen a continuación sean leídos incorrectamente. Esto produce una proteína muy diferente y en muchos casos una proteína no funcional.

misread mutation

Mutación transcripcional:

Algún daño al ADN resulta de la mofidicacion de un nucleotido o un pequeño grupo de nucleótidos que no pueden ser "leídos" por la enzima ARN polimerasa. Cuando el complejo ARN polimerasa llega a esos puntos algunas veces ignorará el daño añadiendo nucleótidos en un intento de continuar la síntesis, incluso si esto significa poner nucleótidos erroneos. Este proceso es conocido como mutagénesis transcripcional y puede jugar un rol significativo en el desarrollo del cáncer.4

Translocaciones

Otra categoría de mutaciones involucradas en cantidades mayores de ADN, normalmente a nivel cromosomal. Estas alteraciones se llaman translocaciones e involucran el rompimiento y movimiento de fragmentos de cromosomas. Usualmente, se rompe en dos diferentes cromosomas que permite la formación de dos "nuevos" cromosomas, con una nueva combinación de genes.

 

Mientras que podría parecer que esto no puede ocasionar muchos problemas, ya que todos los genes están presentes aún, el proceso puede llevar al crecimiento irregular de la célula en diferentes maneras:

  • Puede que los genes no sean transcritos y traducidos apropiadamente en su nueva locación.
  • El movimiento de un gen puede ocasionar un incremento o decremento en sus niveles de transcripción.
  • El rompimiento y reacomodo también puede ocurrir dentro de un gen (como es mostrado en verde arriba), ocasionando su inactivación.

Para algunos cánceres, particularmente las translocaciones son muy comunes y pueden ser utilizadas en el diagnóstico del padecimiento. Las translocaciones son comunes en leucemias y linfomas y han sido menos identificadas en cánceres de tejidos sólidos. Un ejemplo puede ser el intercambio entre el cromosoma 9 y 22, ha sido identificado en alrededor de 90% de pacientes con leucemia crónica mieloide. El intercambio puede llevar a la formación de un cromosoma acortado llamado cromosoma Filadelfia (después del descubrimiento de la locación). Esta translocación ocasiona la formación de un oncogén del protooncogen abl. 56

Otros tipos de cáncer son comúnmente (o siempre) asociados con una translocación particular incluyendo el linfomade Burkitt'sy varios tipos de leucemia.

Amplificación Genética

En esto proceso poco común, el proceso normal de la replicación del ADN tiene errores muy serios. El resultado es que en vez de hacer una sola copia de una región en el cromosoma, varias copias son producidas. Esto lleva a la producción de varias copias de los genes que se encuentran en esa región del cromosoma. A veces existen tantas copias de la región amplificada que éstas pueden formar sus propios pseudocromosomas pequeños llamados cromosomas dobles diminutos

 

gene overproduction

 

Los genes en cada una de las copias pueden ser transcritos y traducidos, llevando a una sobreproducción del ARNm y la proteína correspondientes a los genes amplificados, tal como se encuentra ilustrado debajo. Las líneas onduladas representan el ARNm que está siendo producido por medio de la transcripción de cada copia del gen.

 

 

Mientras este proceso no es visto en las células normales, éste ocurre varias veces en las células cancerosas. Si un oncogen está incluído en la región amplificada, la sobreexpresión resultante de ese gen puede llevar al crecimiento celular descontrolado. Ejemplos de este caso incluyen la amplificación del oncogen myc en una gran variedad de tumores y la amplificación del oncogen ErbB-2 o HER-2/neu en los cánceres de mama y de ovarios. En el caso del oncogen HER-2/neu, tratamientos clínicos han sido diseñados para combatir solamente las células que sobreexpresan esta proteína.

La amplificación génica también contribuye a uno de los problemas más grandes en el tratamiento del cancer: la resistencia a los fármacos. Los tumores resistentes a los fármacos pueden continuar creciendo e incluso propagarse en la presencia de medicamentos quimoterapeúticos. Un gen comúnmente involucrado es el MDR por multiresistencia a las drogas en inglés. El producto proteico de este gen actúa como una bomba localizada en la membrana de las células. Éste es capaz de sacar selectivamente a moléculas que se encuentran dentro de las células, incluyendo los fármacos quimoterapeúticos. Esta remoción hace que los medicamentos sean inefectivos.

 

Lo anterior es discutido con más detalle en la sección Resistencia a fármacos. La amplificación de diferentes genes pueden hacer inefectivas otras drogas quimoterapeúticas.

Inversiones, Duplicaciones y Supresiones

Inversiones

En estas alteraciones, segmentos de ADN son liberados de un cromosoma y reinsertados en posición contraria. Como en ejemplos previos, este reacomodo puede llevar a la expresión genética anormal, ya sea por la activación de un oncogén o desactivación de un gen supresor de tumores.

 

Duplicación/ Deleción

En los errores de replicación, un gen o grupo de genes pueden ser copiados más de una vez en un cromosoma.Esto es diferente de la amplificación de un gen ya que los genes no son replicados afuera del cromosoma y son copiados una vez extra, no cientos ni miles de veces. Los genes pueden perderse debido a la falla en el proceso de replicación o daño genético.

extra chromosome copy

Aneuploidía

Un cambio genético que involucra la pérdida o ganancia de cromosomas enteros. Debido a problemas en la división celular, puede ser que los cromosomas replicados no sean separados exitosamente en la célula hija. Esto puede resultar en que las células tienen demasiados cromosomas o muy pocos. Un ejemplo de una condición de aneuploidía común que no está relacionado con el cáncer, es el síndrome de Down, en el cual hay una copia extra del cromosoma 21 en todas las células del individuo afectado.

En la animación siguiente, se forman copias de dos cromosomas pero cuando la célula se divide:

 

Muy seguido las células cancerosas presentan aneuploidía. Los humanos normalmente tienen 46 cromosomas en sus células, pero las células cancerosas a menudo tienen más, en algunos casos cantidades mayores a 100. La presencia de cromosomas extra hace inestables a las células y afectan severamente los controles de la división celular. Actualmente existe un debate acerca de si todas las células cancerosas presentan aneuploidía o no. Cualquiera que sea el caso, es muy claro que la aneuploidía es una característica común de las células cancerosas.

Cambios Epigenéticos

Además de las alteraciones a la secuencia del ADN, la expresión génica puede ser alterada por cambios al ADN y la cromatina que no cambian la secuencia en sí. Ya que estos cambios no alteran la secuencia del ADN en los genes, son conocidos como cambios epigenéticos. Dos tipos de cambios epigenéticos están descritos a continuación.

Metilación

En esta alteración, algunos nucleótidos en el ADN son modificados por la adición de un grupo metilo (-CH3) a la base. La metilación del ADN es asociada con la inactivación de esa región en particular del ADN. Patrones anormales de metilación de ADN han sido observados en las células cancerosas. Como los cambios descritos, la metilación altera la expresión de los genes afectados.

Acetilación

En este cambio epigenético, las proteínas llamadas histonas alrededor de las cuales se enrolla el ADN son modificadas con la adición de grupos acetilo (-CH3CHO). Esta alteración afloja la interacción entre el ADN y la histona y es asociada con mayor expresión génica. La modificación de los procesos de adición y remoción de grupos acetilo en el ADN es un área activa de investigación en el tratamiento de cáncer.

Más sobre cambios epigenéticos y tratamientos para el cáncer.

Causas de la Mutación

Como hemos visto, las células con cáncer son creadas de células normales que van acumulando varios daños genéticos. El mecanismo por el cual los cambios son inducidos son variados. En un sentido apmlio, los agentes de cambio genético (mutación) caen primordialmente en las categorías descritas debajo y se discuten a fondo en las siguientes secciones.

Mutaciones Espontáneas

Mutaciones espontáneas: Las bases de nuestro ADN pueden ser alteradas o perdidas por medio de errores de replicación o eventos moleculares al azar no reparados. Por ejemplo, la pérdida de un grupo amino en la citocina, una base normalmente presente en el ADN, lleva a la producción de uracilo, una base que normalmente no está presente en el ADN. Si este cambio no es detectado y corregido, se puede crear una mutación. Ocasionalmente la base entera puede ser perdida a causa de un corte en la unión entre la espina del ADN y la base. Esto deja un espacio en la doble hélice del ADN, la cual, si no es reparada, puede conllevar a una mutación en la siguiente ronda de replicación.

 

Mutaciones Inducidas

Mutaciones inducidas: Las mutaciones pueden ser inducidas al exponer los organismos (o las células) a una variedad de tratamientos. Algunos de los más comunes son:

La radiación- Uno de los primeros mutagénicos conocidos, la radiación es un inductor fuerte de mutaciones. Diferentes tipos de radiación causan diferentes tipos de cambios genéticos. La radiación ultravioleta (UV) causa mutaciones en punto. Los rayos X pueden causar rompimientos en la doble hélice del ADN y así conllevar a translocaciones, inversiones y otros tipos de daños cromosomales. La exposición a los rayos UV bajo el sol han sido relacionados con el cáncer de la piel. Sin embargo, las propiedades dañinas al ADN de la radiación han sido usados para varios tipos diferentes de tratamientos para el cáncer a base de la radiación.

La imagen debajo muestra una mutación causada por la radiación ultravioleta. En este ejemplo, el bombardeo de rayos UV a la cadena de doble hélice del ADN hace que dos bases se unan. Esto altera la estructura del ADN y puede llevar a varios cambios permanentes, si estos no se reparan en la brevedad.

 

 

Otro tipo de radiación es la energía emitida de forma natural por algunos elementos naturales (como el uranio y el randon) o alguno creados por el hombre, como los reactores nucleares. La radicaión de este tipo vienen en diferentes tipos y por lo tanto pueden crear diferentes daños en las células y en los tejidos. La radiación puede afectar directamente al ADN o puede causar la formación de químics que pueden dañar el ADN u otros componentes de las células.

La exposición a la radiación de materiales radioactivos han sido bien documentados. Análisis de sobrevivientes de las bombas atómicas lanzadas en Japón durante la Segunda Guerra Mundial, mostró grandes cantidades de leucemias justo después de la exposición y posteriormente incrementó en otros tipos de cáncer con el paso de los años.7

Cantidades peligrosas de materiales radioactivos han sido liberados accidentalmente por plantas nucleares. La exposición a la radiación por la liberación accidental de materiales radioactivos del reactor nuclear Chernobil, ha sido asociada con incrementos en los casos de cáncer de tiroides y otros cánceres malignos.8

Las máquinas de imagenología médica (como de rayos-X y tomografía computarizada) también exponen a los pacientes a radiación. Las cantidades utilizadas para un exámen simple, no se cree que puedan causar cantidades significativas de cáncer, pero el impacto a largo plazo de muchos exámenes a lo largo de los años aún no es claro.9De igual forma, la exposición de los pasajeros de avión a los escáneres de cuerpo completo de los aeropuertos, no se cree que supongan un riesgo de cáncer10. Los pasajeros de aviones también están expuestos a la radiación del espacio, pero a un nivel bajo, y no se cree que see un riesgo de cáncer, incluso para los miembros de la tripulación 1011

Químicos mutagénicos- Se conocen de varios químicos que causan mutaciones. Estos químicos causan sus efectos al unirse con el ADN o los componentes básicos del ADN e interferir con los procesos de replicación o transcripción. Algunos ejemplos de estos mutagénicos fuertes son benzo(a)pireno, un químico que se encuentra en el humo del cigarro, y la aflatoxina, un mutagénico casi siempre encontrado en productos agrícolas que no han sido almacenados adecuadamente.

Inflamación crónica- La inflamación crónica puede causar daño al ADN por medio de la producción de químicos mutagénicos por las células del sistema inmune. Un ejemplo sería la inflamación a largo plazo causado por una infección con el virus de la hepatitis.

Radicales de oxígeno- Durante la captura de la energía de los alimentos, que ocurre en las mitocondrias, los químicos que se generan pueden ser muy reactivos y capaces de dañar las membranas celulares y el ADN en sí. Estos intermediarios reactivos del oxígeno también pueden ser generados por la exposición de las células a la radiación, como se ilustra debajo.

 

La actividad mutagénica de los intermediarios reactivos del oxígeno está asociada con el desarrollo del cáncer, así como de las actividades de varios tratamientos para el cáncer, incluyendo la radiación y la quimioterapia. 121314

División Celular Anormal

Durante la mitosis, es posible que el proceso de la división celular no reparta bien los cromosomas replicadas en las células hijas. Un error de este tipo puede llevar a la producción de células aneuploidas. Las células han perdido, o han ganado, un gran número de genes. Este proceso infrecuente puede crear células que son más propensas a la división celular descontrolada. Como se ha dicho previamente, un gran porcentaje de cánceres humanos son aneuploides.

Si una célula tiene una mutación en un gen cuya proteína es responsable de "checar" el proceso de división celular, estas se pueden salir de control rápidamente y las células hijas de cada división pueden convertirse anormal.

Virus y Mutación

Se cree que los virus son responsables de un porcentaje significativo en los casos de cáncer. Estos pueden causar cáncer de distintas maneras y la forma en la que cada tipo de virus trabaja es un poco diferente a comparación de las demás. Algunos virus (incluyendo al retrovirus) pueden causar mutación al insertar sus genes en el genoma de la célula infectada. En ADN insertado puede destruir o alterar la actividad de los genes afectados. 151617.

Los virus también pueden causar mutaciones de formas indirectas. Un ejemplo: Una infección con el virus de la hepatitis puede durar varios años. En este tiempo las defensas del cuerpo intentan de eliminar el virus produciendo químicos tóxicos. Estos químicos pueden dañar a otras células sanas, mandándolas al camino del cáncer. Hay numerosas formas en que un virus puede causar cáncer en las células. 1819

Por la importancia que tienen los virus en el desarrollo de muchos tipos de cánceres hemos creado sección dedicada a los virus y el cáncer.

Los transposones y la mutación

Los transposones son cortas secuencias de ADN que tienen la habilidad de mover desde una posición en el ADN a otra posición. Los transposones codifican una enzima, transposase, que empalme el transposon en nuevas posiciones en el genoma (vea al esquema del transposon abajo en la izquierda). Los transposones fueron descubiertos de Barbara McClintock, quien ganó un premio Nobel para su trabajo.2021  El genoma humano tiene muchas copias inactivadas de transposones que han perdido su habilidad de mover o “saltar” a nuevas posiciones. Aproximadamente 50% del genoma humano está compuesto de transposones “muertos”.22

El movimiento de transposones activos puede llevar mutaciones, cambiando la actividad de los genes. Un ejemplo visible del movimiento de los transposones (llamado la transposición), es la coloración de los granos indianos. Se cree que los transposones que están activos en los humanos están involucrados en las enfermedades humanas, incluyendo el cáncer.232425

 


schematic of a bacterial composite transposonIndian corn

Sección de Resumen: Cambio Genético

Introducción al Cambio genético (mutación)

  • Los comportamientos anormales que demuestran las células cancerosas son el resultado de una serie de mutaciones en los genes regulatorios claves. (Ejemplo: genes de reparación de ADN).
  • La mayoría de los cánceres se piensa que surgen por una célula precursora que adquiere suficientes mutaciones para convertirse en células cancerosas.

Mutaciones de ADN

  • Los cambios genéticos pueden ser pequeños, afectando solamente uno o pocos nucleótidos (mutaciones puntuales) o pueden muy largas, alterando la estructura de un cromosoma o cromosomas.
  • Mutuaciones puntuales
    • La traducción es la producción de una proteína por enzimas que pueden "leer" tres nucleótidos a la vez (codones) junto con el mensajero ARN (mRNA).
    • Aún cuando sólo cambia un nucleótido en el ADN de un gen esto puede llevar a que no funcione la proteína. Las mutaciones son agrupadas de acuerdo a los cambios que crean en la proteína resultante producida por el gen afectado.
      • Mutaciones de anti-sentido - El nuevo codon (mutante) ocasiona que la síntesis de la proteína se detenga prematuramente.
      • Mutaciones sustitutivas - El codon alterado ocasiona la inserción de un aminoácido incorrecto en la proteína.
      • Mutación del marco de lectura- La pérdida o ganancia de 1 o 2 nucleótidos en el mRNA ocasiona que los codones se lean de manera incorrecta. Frecuentemente los resultados son proteínas acortadas o disfuncionales.
  • Cambios a nivel cromosoma
    • Translocaciones - Rompimiento y (a veces) intercambio de fragmentos de los cromosomas.
    • Amplificación génica - La Replicación anormal genera copias múltiples de una región de un cromosoma. Finalmente esto lleva a la sobreproducción de las proteínas correspondientes.
    • Inversiones - Segmentos de ADN son liberados de un cromosoma y reinsertados en la posición opuesta.
    • Duplicaciones/Deleciones - Un gen o grupo de genes pueden perderse o ser copiados más de una vez en el cromosoma.
    • Aneuploidía- Un cambio genético que involucra la pérdida o ganancia de cromosomas enteros.
  • Mutaciones espontáneas puede ocurrir debido al ADN que no se repara o a eventos aleatorios a nivel molecular
  • La Aneuploidía es muy común en las células cancerosas.

Cambios Epigenéticos

  • La expresión genética puede ser alterada por cambios en el ADN y cromatina que no afectan la secuencia genética. Ejemplos incluyen la metilación de ADN y la acetilación de histonas.
  • Metilación - algunos nucleótidos en el ADN son modificados por la adición de un grupo metil que se asocia con la inactivación de una región de ADN.
  • Acetilación - Adición de grupos acetilo que aflojan el ADN y aumentan su expresión génica.

Mutaciones Inducidas

  • Las mutaciones pueden ser inducidas al exponer organismos (o células) a una variedad de tratamientos.
    • Radiación - Los rayos UV causan mutaciones puntuales y rayos X causando daño en diferentes formas.
    • Químicos mutágenos - Se puede mutar al ADN o formar bloques de ADN e interferir con los procesos de replicación y transcripción.
    • Inflamación crónica- El daño al ADN ocasionado por la producción de mutágenos químicos por las células del sistema inmune.
    • Radicales de oxígeno - Resultan de la producción de energía de la célula y pueden dañar el ADN.

Otros cambios genéticos

  • La división celular aberrante que resulta en la división incorrecta de los cromosomas puede ocasionar aneuploidía.
  • Los virus pueden ocasionar daño genético en varias formas y son asociados a un amplio rango de cánceres.

Mutaciones y cáncer

  • Al parecer la transición entre un célula normal y saludable a una célula cancerosa se da en una progresión en pasos.
  • El desarrollo de cáncer requiere cambios genéticos en diferentes oncogenes y supresores de tumores.
  • Todos los tipos de cáncer tienen que vencer el mismo espectro de funciones regulatorias para poder crecer y progresar, pero los genes involucrados pueden diferir.
  • Las formas heterogéneas en las que se presenta el cáncer dificultan el diagnóstico y tratamiento.
  • Es posible heredar genes disfuncionales que lleven al desarrollo de una forma familiar o particular de cáncer.

Conoce el Flujo: Mutación

Conoce el Flujo es un juego interactivo para que pruebe su conocimiento. Para jugar:

  • Tome las opciones apropiadas de la columna en la derecha y colóquelas en orden en las cajas de la izquierda. Note que sólo utilizará cinco de las seis opciones para completar el juego.
  • Cuando termine, haga click en "Checar" para ver cuántas obtuvo correctamente.
  • Para respuestas incorrectas, haga click en "Descripción" para revisar la información sobre los procesos.
  • Para intentar de nuevo, escoja "Reiniciar" y vuelva a empezar.

Know the Flow: Mutation

Los procesos en orden

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Procesos

  • Aprende más
    A cell is in the process of DNA synthesis
  • Aprende más
    Many copies of a region of a chromosome are made
  • Aprende más
    Transcription of amplified genes
  • Aprende más
    Translation of amplified genes
  • Aprende más
    Overproduction of a key protein leads to growth of drug resistant tumor
  • Aprende más
    Duplication Occurs

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