El cambio estructural más simple, pero quizás el más dañino, es una eliminación (la pérdida completa de una parte de un cromosoma).
En una célula haploide, esto es letal, porque se pierde parte del genoma esencial. Sin embargo, incluso en las células diploides, las eliminaciones generalmente son letales o tienen otras consecuencias graves.
En un diploide, una deleción heterocigótica da como resultado una célula que tiene un conjunto cromosómico normal y otro conjunto que contiene un cromosoma truncado. Tales células muestran desequilibrio genómico, que aumenta en gravedad con el tamaño de la eliminación.
Otra fuente potencial de daño es que cualquier alelos recesivos, nocivos o letales que están en el homólogo normal de la región delecionada se expresarán en el fenotipo.
El proceso de eliminación espontánea debe incluir dos rupturas cromosómicas para cortar el segmento intermedio. Si los dos extremos se unen y uno de ellos lleva el centrómero, se produce un cromosoma acortado, que se dice que lleva una deleción. El fragmento eliminado es excéntrico; en consecuencia, es inmóvil y se pierde.
Un mutágeno efectivo para inducir reordenamientos cromosómicos de todo tipo es la radiación ionizante. Este tipo de radiación, de la que los rayos X y los rayos gamma son ejemplos, es muy energética y provoca rupturas cromosómicas. La forma en que se reincorporan los descansos determina el tipo de reordenamiento producido.
Hay dos tipos de eliminación posibles. Dos saltos pueden producir una eliminación intersticial.
En principio, un solo corte puede causar una eliminación terminal; pero, debido a la necesidad de las puntas cromosómicas especiales (telómeros), es probable que las eliminaciones aparentemente terminales incluyan dos roturas, una cerca del telómero.
Efectos
Los efectos de las eliminaciones dependen de su tamaño. Una pequeña deleción dentro de un gen, llamada deleción intragénica, inactiva el gen y tiene el mismo efecto que otras mutaciones nulas de ese gen.
Si el fenotipo nulo homocigoto es viable (como, por ejemplo, en el albinismo humano), entonces la deleción homocigótica también será viable. Las deleciones intragénicas se pueden distinguir de los cambios de un solo nucleótido porque no son reversibles.
Las eliminaciones multigénicas son aquellas que eliminan a varios genes. Las eliminaciones multigénicas tienen consecuencias graves. Si por endogamia dicha eliminación se hace homocigótica (es decir, si ambos homólogos tienen la misma deleción), entonces la combinación es casi siempre letal.
Este resultado sugiere que la mayoría de las regiones de los cromosomas son esenciales para la viabilidad normal y que la eliminación completa de cualquier segmento del genoma es perjudicial. Incluso individuos heterocigotos para una deleción multigénica: aquellos con un homólogo puede no sobrevivir.
Hay varias razones posibles para este fracaso. Primero, un genoma ha sido «afinado» durante la evolución por requerir un equilibrio específico de genes, y la eliminación altera este equilibrio.
En segundo lugar, en muchos organismos hay mutaciones letales recesivas y otras perjudiciales en todo el genoma. Si están «cubiertos» por alelos de tipo salvaje en el otro homólogo, estos recesivos no se expresan. Sin embargo, una eliminación puede «descubrir» recesiones, permitiendo su expresión a nivel fenotípico.
La letalidad de las deleciones heterocigóticas puede explicarse por el desequilibrio del genoma y por el desenmascaramiento de los alelos letales recesivos.
Sin embargo, algunas pequeñas deleciones son viables en combinación con un homólogo normal. En estos casos, la eliminación a veces se puede identificar mediante análisis citogenético.
Si los cromosomas meióticos se examinan en un individuo portador de una deleción heterocigota, la región de la deleción puede determinarse por la falla del segmento correspondiente en el homólogo normal del par, lo que da como resultado un ciclo de deleción.
En los insectos, se detectan bucles de deleción en los cromosomas de polieno, en los que los homólogos se fusionan. Se puede asignar una eliminación a un cromosoma específico determinando qué cromosoma muestra el asa de deleción y la posición del asa a lo largo del cromosoma.
Las deleciones de algunas regiones cromosómicas producen sus propios fenotipos únicos. Un buen ejemplo es la eliminación de una región cromosómica pequeña específica de Drosophila.
Cuando un homólogo lleva la deleción, la mosca muestra un fenotipo de ala de muesca único, por lo que la eliminación actúa como una mutación dominante en este sentido.
Pero la eliminación es letal cuando es homocigota y, por lo tanto, actúa como recesivo en relación con su efecto letal. El efecto fenotípico dominante específico de ciertas deleciones podría ser causado por una de las rupturas cromosómicas dentro de un gen, que cuando se altera, actuará como una mutación dominante.
¿Cuáles son las propiedades genéticas de las eliminaciones?
Además de los criterios citogenéticos, existen varios criterios puramente genéticos para inferir la presencia de una deleción. Estos criterios son particularmente útiles en especies cuyos cromosomas no se analizan fácilmente citogenéticamente.
El primero es la falla del cromosoma para sobrevivir como homocigoto; sin embargo, este efecto también podría ser producido por cualquier mutación letal. En segundo lugar, los cromosomas con deleciones nunca pueden volver a una condición normal. Este criterio es útil solo si hay algún fenotipo específico asociado con la eliminación.
Un tercer criterio es que, en las eliminaciones heterocigotas, las frecuencias recombinantes entre los genes que flanquean la deleción son menores que en las cruzas de control. Esto tiene sentido intuitivo porque parte de la región contiene una región cromosómica no emparejada, que no puede participar en el cruce.
Las inversiones tienen un efecto similar en las frecuencias recombinantes, pero se pueden distinguir de otras maneras.
Un cuarto criterio para inferir la presencia de una deleción es que la eliminación de un segmento en un homólogo a veces desenmascara los alelos recesivos presentes en el otro homólogo, lo que lleva a su expresión inesperada.
