Mutaci

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Mutación, reparación y recombinación
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Mutación, reparación y recombinación
Las mutaciones en los sistemas de reparación
conducen a enfermedades genética como el
xeroderma pigmentosum
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Mutación, reparación y recombinación

• Mutación en el DNA
• Espontánea vs inducida
• Somática vs germinal
• Aleatoria vs dirigida test de fluctuación
• Tasas y frecuencias de mutación
• Base molecular de la mutación espontánea
• Mutagénesis química y física
• Reparación del DNA
• Directa
• Por escisión
• Postreplicativa
• Respuesta SOS
• Recombinación molecular Modelo de Holliday

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Mutación en el DNA

• Espontánea vs inducida
• Somática vs germinal

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Mutación en el DNA

• Aleatoria vs dirigida test de fluctuación
  (Luria Delbrück)

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Mutación en el DNA

• Aleatoria vs dirigida test de fluctuación

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Mutación en el DNA

• Tasas y frecuencias de mutación espontáneas

• Frecuencia por gen (gameto o replicación)
  (10-4-10-8)
• Por nucleótido (10-8 - 10-9)

Frec. Mutación 2/8 Tasa mutación 1/7 (número
de divisiones celulares número células finales
- 1)
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Mutación en el DNA

• Cambios a nivel de un nucleótido (puntuales) en
  el DNA
• Inserción A-T TGGTCGTAT TGGTCAGTAT
• ACCAGCATA
  ACCAGTCATA
• Deleción - G-C TGGTCGTAT TGGTCATAT
• ACCAGCATA
  ACCAGTATA
• Transición A-T -gt G-C G-C-gt A-T C-G -gt T-A
  T-A -gt C-G
• Transversión AT-gtCG, (8 posibilidades)

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Tipos de cambios en el DNA
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Mutación en el DNA

• Base molecular de la mutación espontánea
• Errores espontáneos durante la replicación
• Las formas tautoméricas producen transiciones
• Alineamiento incorrecto
• Lesiones espontáneas del DNA
• Despurinación (pérdida enlace glucosídico azúcar)
• Desaminación (pérdida grupo amino)
• Daño por oxidación radicales hidroxilos,
  superóxido, peróxido de hidrógeno

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La tautomería
Emparejamiento normal de las formas normales
ceto
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La tautomería
Bases apareadas de manera incorrecta
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La tautomería
Bases apareadas de manera incorrecta
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La tautomería
Los desplazamientos tautoméricos causan mutaciones
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Alineamiento incorrecto
Las mutaciones indel causan un desplazamiento del
marco de lectura
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Lesiones espontáneas
Despurinización del DNA
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Lesiones espontáneas
Desaminación del DNA
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Lesiones espontáneas
Acción de los radicales libres sobre el DNA
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Mutaciones inducidas

• Análogos de bases
• 5-bromouracilo -gt análogo a la timina -gt aparea
  con Guanina además de Adenina
• 2-aminopurina -gt análogo adenina -gt aparea Timina
  o Citosina

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Mutaciones inducidas

• Análogos de bases
• 5-bromouracilo -gt análogo a la timina -gt aparea
  con Guanina además de Adenina
• 2-aminopurina -gt análogo adenina -gt aparea Timina
  o Citosina

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Mutaciones inducidas

• Agentes químicos
• Modificación de bases inducidas químicamente
  (genera emparejamientos incorrectos)
• Óxido nitroso (desamina), metilmetano sulfonato
  (agente alquilante),

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Mutaciones inducidas

• Agentes químicos
• Agentes intercalantes moléculas planas que se
  intercalan en el DNA
• Proflavina, bromuro de etidio, dioxina

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Mutaciones inducidas

• Agentes físicos
• No ionizante -gt UV -gt Dímeros de timina

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Mutaciones inducidas

• Agentes físicos
• Radiaciones ionizantes
• Roturas cromosómicas - roturas de doble cadena
  (efectos letales)
• Apareamiento incorrecto roturas del enlace
  n-glucosídico

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Mecanismos de reparación del DNA
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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación directa
• DNA fotoliasa revierte los dimeros de timina -
  fotorreactivación
• Transferasas de grupos alquilo eliminan los
  grupos alquilo generados por mutágenos
  (metanosulfonato de etilo, nitrosoguanidina)

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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación por escisión
• Reparación por escisión de bases Son sistemas de
  reparación dependientes de homología. Reparan los
  daños causados por metilación, desaminación,
  oxidación o pérdida espontanea de bases
  (Glicosilasas DNA Endonucleasas AP
  Desoxirribofosfodiesterasa Polimerasa Ligasa)

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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación por escisión
• Reparación por escisión de nucleótidos Corrige
  los errores voluminosos que la escisión de base
  no reconoce (bloqueo de la horquilla de
  replicación o del complejo transcripcional).

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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación por escisión
• Reparación por escisión de nucleótidos Corrige
  los errores voluminosos que la escisión de base
  no reconoce (bloqueo de la horquilla de
  replicación o del complejo transcripcional).

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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación por escisión
• Reparación postreplicativa corrige
  emparejamientos erróneos

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Mecanismos de reparación del DNA

• Reparación propensa a error
• Sistema SOS evita el bloqueo en la replicación
  mediante la adición de bases no específicas (E.
  coli)

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Mecanismos de reparación del DNA

• Recombinación a nivel molecular
• Unión de extremos no homólogos - NHEJ (propenso a
  error)
• Recombinación homóloga - SDSA (libre de errores)

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Mecanismos de reparación del DNA

• Roturas de doble cadena
• Proceso fundamental para la recombinación
  meiótica. Papel esencial de la proteína SPO II
  (Levaduras)

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Mecanismos de reparación del DNA
Modelo de decisión temprana
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Mecanismos de reparación del DNA
Modelo de Holliday
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Mecanismos de reparación del DNA