Se considera alteración genética a cualquier mutación o cambio permanente en las estructuras fenotípicas y genotípicas de un organismo.
Las alteraciones genéticas incluyen anomalías cromosómicas y mutaciones genéticas. Las anormalidades cromosómicas generalmente surgen durante la división celular.
Pueden ser numéricos, involucrando la cantidad de cromosomas, o estructurales, que involucran la configuración atípica de uno o más cromosomas.
Se han identificado muchas anormalidades cromosómicas diferentes, algunas de las cuales están asociadas con trastornos genéticos y enfermedades como el cáncer.
Las mutaciones genéticas son cambios permanentes en la secuencia del gen del ADN. Pueden surgir durante la replicación normal del ADN o en respuesta a factores ambientales. Hay muchas clases de mutaciones genéticas. Ciertas mutaciones causan enfermedades.
Anomalías cromosómicas
Cada humano tiene 46 cromosomas (23 pares). Si un humano no tiene 46 cromosomas, se ha producido una anomalía cromosómica. Un término general para una ganancia o pérdida de cromosoma es aneuploidía.
Las anormalidades cromosómicas a menudo ocurren durante la división celular (meiosis y mitosis). Hay dos grupos principales de anormalidades cromosómicas: numéricas y estructurales.
Las anomalías numéricas, como su nombre indica, involucran la cantidad de cromosomas. La monosomía ocurre cuando uno de los dos cromosomas falta. Un ejemplo de un trastorno de monosomía es el síndrome de Turner, en el que falta una parte o la totalidad del segundo cromosoma X de una mujer.
La trisomía ocurre en individuos con un cromosoma adicional. Por ejemplo, aquellos con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21 en lugar de dos copias.
Además de las pérdidas o ganancias cromosómicas, los cromosomas simplemente pueden alterarse, lo que se conoce como anormalidad estructural. Muchas anormalidades estructurales existen.
Una translocación ocurre cuando una pieza de un cromosoma se rompe y se une a otro cromosoma. Las eliminaciones ocurren cuando una parte del cromosoma se rompe y el material genético se pierde o se elimina.
Una duplicación ocurre cuando una parte de un cromosoma se copia y hay material genético adicional presente. Cuando un cromosoma se ha roto, rotado y vuelto a unir, se ha producido una inversión.
Se produce una inversión pericéntrica en el centrómero, y se produce una inversión paracéntrica en los brazos P o Q.
Los isocromosomas son otro tipo de anomalía estructural en la que el cromosoma tiene dos brazos idénticos (por ejemplo, dos brazos P). Un cromosoma dicéntrico es un cromosoma con dos centrómeros.
Mutaciones
Una mutación genética es un cambio permanente en la secuencia de ADN de un gen. Las mutaciones pueden ocurrir en un único par de bases o en un gran segmento de un cromosoma e incluso abarcar múltiples genes.
Las mutaciones pueden ser resultado de factores endógenos (que ocurren durante la replicación del ADN) o exógenos (ambientales).
Hay dos categorías principales de mutaciones:
- Germinal.
- Somática.
Mutaciones en la línea germinal (hereditarias): Las mutaciones en la línea germinal se heredan de un padre (es decir, la mutación estaba presente en el óvulo o las células espermáticas del progenitor).
Una persona con una mutación germinal tendrá la mutación en cada célula del cuerpo. Las mutaciones en la línea germinal son la causa de algunas enfermedades, como la fibrosis quística y el cáncer (p. Ej., Cáncer de mama y de ovario, melanoma).
La fibrosis quística es un trastorno genético hereditario que produce una acumulación espesa y pegajosa de moco en los pulmones, el páncreas y otros órganos.
La fibrosis quística es la enfermedad genética más común y surge de una mutación en un único gen llamado gen regulador transmembrana de la fibrosis quística (CFTR). La ubicación de este gen está en el brazo largo (Q) del cromosoma 7.
Algunas formas de cáncer de seno pueden ser hereditarias. Dos genes están asociados con cáncer de mama hereditario, BRCA1 y BRCA2. El gen BRCA1 se encuentra en el cromosoma 17 y el gen BRCA2 está ubicado en el cromosoma 13.
Los portadores de los genes BRCA1 y BRCA1 mutados tienen un mayor riesgo de cáncer de mama y de ovario.
En aproximadamente el 10% de los pacientes con melanoma, las mutaciones hereditarias pueden desempeñar un papel. En el cromosoma 9, el gen CDK2N instruye el desarrollo de proteínas.
Las proteínas hechas por CDK2N incluyen p16 y p14. Estas proteínas evitan que las células crezcan de forma descontrolada y se denominan supresores de tumores.
Algunos estudios también han indicado que los genes en los cromosomas 1 y 2 pueden desempeñar un papel en el melanoma hereditario.
Mutaciones somáticas (adquiridas): Las mutaciones somáticas pueden ocurrir en cualquier momento de la vida de una persona. Estas mutaciones a menudo son causadas por factores ambientales o de estilo de vida y también pueden ser el resultado de errores durante la división celular.
Este tipo de mutación no se transmite de padres a hijos y, por lo tanto, no está presente en todas las células del cuerpo.
Aunque varios tipos de cánceres hereditarios se pueden vincular a mutaciones en la línea germinal en genes que alteran la función original del gen (p. Ej., Supresión tumoral), la mayoría de los cánceres surgen de mutaciones somáticas.
Las mutaciones somáticas surgen después de la concepción y pueden afectar a cualquiera de las células del cuerpo, a excepción de las células germinales. Aproximadamente el 10% de los cánceres muestran tanto mutaciones germinales como somáticas.
Las alteraciones en los genes, ya sea que se produzcan en una línea germinal o somática, cambian la función del gen, lo que puede contribuir al desarrollo o la diseminación del cáncer.
Tipos de mutaciones
- Missense: Cambio en un codón que resulta en la sustitución de un aminoácido en la proteína hecha por un gen. Puede o no tener un efecto perjudicial.
- Sin sentido: Cambio en un par de bases de ADN en el cual la secuencia de ADN alterada le indica a la célula que deje de formar una proteína. La proteína generalmente carece de función o está impedida.
- Inserción: La adición de ADN produce un cambio en el número de bases de ADN en un gen. Puede tener un efecto perjudicial y causar enfermedades.
- Supresión: Eliminar ADN que produce un cambio en el número de bases de ADN; las deleciones pueden ocurrir en uno o más pares de bases o pueden eliminar un gen completo. Puede tener un efecto perjudicial y causar enfermedades.
- Duplicación: El ADN se copia anormalmente al menos una vez. La función de la proteína puede estar alterada.
- Cambio: Una eliminación o inserción de ADN que altera la forma en que se lee la secuencia de ADN durante la traducción. Proteína resultante típicamente no funcional.
- Repetición: Ocurre cuando se repite una secuencia de nucleótidos corta (tres o cuatro pares de bases). La función proteica resultante se altera.
Polimorfismos de un solo nucleótido
Un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), es una diferencia en un solo par de bases, o nucleótido, en una sección del ADN. Los SNP dan como resultado una variación genética en humanos.
Los SNP pueden ocurrir con un gen o cerca de un gen, pero se encuentran más comúnmente en el ADN entre los genes. Para ser designado como un SNP, el cambio en el par de bases se debe encontrar en al menos el 1% de la población.
Los SNP son variaciones comunes y normales en el ADN y son responsables de muchas de las diferencias normales entre las personas, como el color de ojos, el color de pelo y el tipo de sangre.
Muchos SNP no tienen efectos negativos en la salud de una persona, pero algunas variaciones pueden influir en el riesgo de desarrollar ciertos problemas de salud, como diabetes, enfermedades cardíacas o cáncer.
En promedio, los SNP ocurren una vez en cada 300 pares de bases de nucleótidos, lo que significa que el genoma humano tiene aproximadamente 10 millones de SNP.
