5.1.2.2 AGENTE MUTAGÉNICOS
Los agentes mutagénicos son agentes que interaccionan directa o indirectamente con el ADN y que provocan mutaciones (radiaciones ionizantes, algunos compuestos químicos).
Es un agente físico, químico o biológico que altera o cambia la información genética (usualmente ADN) de un organismo y ello incrementa la frecuencia de mutaciones por encima del nivel natural. Cuando numerosas mutaciones causan el cáncer adquieren la denominación de carcinógenos. No todas las mutaciones son causadas por mutágenos. Hay "mutaciones espontáneas", llamadas así debido a errores en la reparación y la recombinación del ADN.
Los mutágenos
son agentes ambientales o químicos que aumentan la tasa natural de mutación (la
cual puede ser también clasificada como espontánea o inducida). Pueden ser de dos tipos:
5.1.3 Agentes Físicos
En este grupo
encontramos las radiaciones ionizantes, el calor y recientemente se ha
mencionado la exposición a campos electromagneticos de gran potencia.
Los rayos
ultravioleta, gamma y X, y las emisiones α y β pueden causar mutaciones, por
ejemplo los UV ocasionan daños moleculares y las radiaciones mas fuertes
tienden a romper las hebras de ADN. La radiación cosmica y recientemente el Radon
se ha encontrado que son mutagenicos.
Son radiaciones que pueden alterar la secuencia y estructura del ADN. Son ejemplos la radiación ultravioleta que origina dímeros de pirimidina (generalmente de timina), y la radiación gamma y la alfa que son ionizantes.También
se considerar agentes físicos los ultrasonidos,con 400.000 vibraciones
por segundo,que han inducido mutaciones en Drosophila y en algunas
plantas superiores, y centrifugación, que también producen variaciones
cromosómicas estructurales.
5.1.4 Agentes Químicos
Son compuestos químicos capaces de alterar las estructuras del ADN de forma brusca, como por ejemplo el ácido nitroso (agente desaminizante), brominas y algunos de sus compuestos.
Actualmente hay más de 6 millones de sustancias químicas de ese tipo,
de los que 500.000 se utilizan en los procesos de fabricación.
En 1977 se creó la International Commission for Protection against
Environmental Mutagens and Carcinogens que se dedica a la elaboración de
normas de evaluación y de reglamentos sobre el uso y distribución de
los agentes químicos mutágenos.
Se pueden clasificar según su modo de acción en:
Analogo de bases. Son
estructuras similares a las bases nitrogenadas, pero contienen modificaciones
que aumentan la posibilidad de apareamientos erroneos y tautomerizacion. P.e.
5-Bromuroacilo (5Btu), se incorpora en lugar de timina, pero tiende a cambiar
de forma y aparearse con guanina..
La 2-aminopurina
(2AP) se comporta como Adenina, pero con frecuencia se tautomeriza y se aparea
con la Citosina.
Estos análogos de bases o tautómeros tienen similitud estructural con las bases nitrogenadas, como por ejemplo el 5-bromouracilo o la 2-aminopurina, que se incorporan en el ADN que se replica en lugar de las bases correspondientes timina y adenina.
Cuando uno de estos análogos de bases se introducen en el ADN, la
replicación ocurre normalmente aunque se pueden producir errores de
lectura que resultan en la incorporación de bases erróneas en la copia
de ADN. Es decir, el 5-bromouracilo es un análogo de la timina que
contiene bromo en la posición del carbono-5 en lugar del grupo CH3 que
aparece en la timina.La estructura normal (forma ceto) del 5-BU empareja
con la adenina;sin embargo,el 5-BU puede cambiar con frecuencia a la
forma enol o a una forma ionizada que empareja con la guanina.Ésta en
otra replicación se apareará con su correspondiente citosina. Por lo tanto, se ha producido una transición de AT a GC.
2. Agentes desaminantes o alquilantes:
Son moléculas que reaccionan directamente con el ADN, el cual no está replicándose, ocasionando cambios químicos en las bases lo que provoca apareamientos incorrectos. Se llama transición si se pasa de una base púrica a otra forma de apareamiento de otra base púrica o de una pirimidina en otra pirimidina;se denomina transversión si una purina se convierte en una pirimidina. Estos agentes son el ácido nitroso, la hidroxilamina, agentes alquilantes y otros. Los agentes alquilantes, junto con la luz ultravioleta son los agentes mutagénicos más potentes. Los compuestos más conocidos son el etil metano sulfonato (EMS), metil metano sulfonato (MMS), dietil sulfato (DES),etiletanosulfonato,mostaza nitrogenada, etc.
Estos quimicos
modifican los grupos laterales de bases. Esta modificacion no es en si una
mutación pero induce errores en la replicación. P.e. metil sulfonato, etilmetano sulfonato,
dimetilsulfonato, dimetilsulfato, dietilo sulfato,
N-metil-N-nitro-N-nitrosoguanidina, mostaza de nitrogeno, oxido de etileno.
Desaminacion: tres de las bases del DNA tienen grupos aminos y estos pueden
eliminarse por reaccion con agentes como el acido nitroso. Los productos de la
reaccion y sus propiedades de apareamiento son:
Adenina ----Hipoxantina, que se aparea con Citosina
Guanina ----xantina, que se aparea con Citosina
Citosina------Uracilo, que se aparea con Adenina
Alquilacion: diversas posiciones de la pirimidina son susceptibles a la
alquilacion, que producen tanto trasversiones como transiciones.
3. Mutagénos que
provocan desplazamiento del marco de lectura:
Se trata de productos quimicos, en especial
derivados de acridina, que inducen
la inserción o deleccion de una base, mas que una transición o transversion.
BIBLIOGRAFIA
www.biologia.edu.ar/microgeneral/micro-ianez/23_micro.htm
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