la mutaci Ó - uom.uib.cat · greus conseqüències per l’individu on s’han produït(p.e....

1

LA LA MUTACIMUTACIÓÓ

UIB Universitat de lesIlles Balears

Dra. Dra. AntòniaAntònia PicornellPicornell RigoRigoLaboratoriLaboratori de de GenGenèèticatica

2

QuQuéé ssóónn les les mutacionsmutacions??

•Canvis permanents en el DNA.

•Errors d’emmagatzematge de la informació genètica que es produeixen a l’atzar, en qualsevol moment i en qualsevol cèl.lula del organisme.

3

TipusTipus de de mutacionsmutacions

1. Espontànies versus induïdes

2. Gèniques versus cromosòmiques

3. Segons el tipus de canvi (substitucions,

delecions, duplicacions...)

4. Germinals versus somàtiques

5. Segons les conseqüències (letals, neutres,

beneficioses...)

4

EspontEspontààniesnies versusversus induinduïïdesdes

• Les mutacions induïdes són aquelles que es

produeixen a causa de la presència d’un

mutagen.

• Les mutacions espontànies són

errors que es produeixen en els

processos de duplicació del DNA (10-4-10-6 mutacions/gen/generació).

5

MutagensMutagens

Exemples: raigs X, llum ultraviolada, bromur d’etidi,

nitrosoguanidina, tabac, alguns pesticides, herbicides,

contaminants industrials, etc.

•Mutagen: és un agent físic o químic que augmenta la freqüència de mutació espontània.

6

CCóómm actuenactuen elsels mutagensmutagens? ?

Llum ultraviolada

•L’exposició a la llum pot provocar que Timines adjacents es lliguin, formant un Dimer de Timines i alterant, per tant, l’aparellament normal de bases i el procés de replicació.

7

CCóómm actuenactuen elsels mutagensmutagens? ?

Llum ultravioladaThyminedimer

•L’exposició a la llum pot provocar que Timines adjacents es lliguin, formant un Dimer de Timines i alterant, per tant, l’aparellament normal de bases i el procés de replicació.

8

CCóómm actuenactuen elsels mutagensmutagens? ?

Raigs X

•L’exposició a determinades radiacions pot provocar trencaments a les molècules de DNA.

9

CCóómm actuenactuen elsels mutagensmutagens? ?

Bromur d’Etidi

•Cert productes químics, com el BrEt s’intercalen dins la molècula de DNA provocant pèrdues o guanys de nucleòtids a la replicació.

10

CCóómm actuenactuen elsels mutagensmutagens? ?

•Cert productes químics, com l’àcid nitròs, provoquen canvis químics als nucleòtids, el que alterarà les seves propietats d’aparellament amb altres nucleòtids i acabarà produint una substitució.

11

GGèèniquesniques versusversus cromosòmiquescromosòmiques

Mutació cromosòmicaAfecta al número o l’estructurra

d’almanco 1 cromosoma

Mutació gènicaAfecta a 1 o pocs nucleòtids

(un sol gen)

12

SegonsSegons el el tipustipus de canvide canvi

•Substitució: canvi d’un nucleòtid per un altre.

•Deleció: pèrdua de nucleòtids (1-gran part d’un cromosoma).

•Inserció: guany de 1 o més nucleòtids.

•Inversió: Rotació de 180º d’un segment de la molècula de DNA.

13

SegonsSegons el el tipustipus de canvide canvi

•Substitució: canvi d’un nucleòtid per un altre.

•Deleció: pèrdua de nucleòtids (1-gran part d’un cromosoma).

•Inserció: guany de 1 o més nucleòtids.

•Inversió: Rotació de 180º d’un segment de la molècula de DNA.

14

SegonsSegons el el tipustipus de canvide canvi

•Substitució: canvi d’un nucleòtid per un altre.

•Deleció: pèrdua de nucleòtids (1-gran part d’un cromosoma).

•Inserció: guany de 1 o més nucleòtids.

•Inversió: Rotació de 180º d’un segment de la molècula de DNA.

15

SegonsSegons el el tipustipus de canvide canvi

•Substitució: canvi d’un nucleòtid per un altre.

•Deleció: pèrdua de nucleòtids (1-gran part d’un cromosoma).

•Inserció: guany de 1 o més nucleòtids.

•Inversió: Rotació de 180º d’un segment de la molècula de DNA.

TCTCGCATGGTAGGTAGAGCGTACCATCCA

5’--5’-3’

3’-

TCTTACCATGCGGGT

AGAATGGTACGCCCA

5’--5’-3’

3’-

Lloc de la inversió

16

SegonsSegons el el tipustipus de canvide canvi

CAL SÉM SOL PER FER MEL

CAL MÉS SAL PER FER MEL

CAL MÉS SOL PER FER MXL

CAL ( )SOL PER FER MELCAL MÉS ( ) FER MEL

Inversión

CAL MÉS SOL PER FER MEL

CAL MÉS SOL PER FER MÉS MEL

CAL MÉS SOL PER FER MXL MEL

17

GerminalsGerminals versusversussomsomààtiquestiques

•Mutacions somàtiques ocorren en cèl.lulessomàtiques i no se transmeten alsdescendents.

-Però poden tenirgreus conseqüènciesper l’individu on s’hanproduït (p.e. Càncer).

•Mutacions germinals alteren els gàmetes i passen a la següent generació.

18

GerminalsGerminals versusversus somsomààtiquestiques

19

GerminalsGerminals versusversus somsomààtiquestiquesGerminals Somàtiques

20

GerminalsGerminals versusversus somsomààtiquestiquesGerminals Somàtiques

21

SegonsSegons les les conseqconseqüèüènciesnciesSobre l’organisme

- Letals

a) Neutres

b) Perjudicials

c) Beneficioses

No afecten a l’organisme

Anèmia falciforme Síndrome de Down

Càncer

Osteogènesi imperfecte

22

SegonsSegons les les conseqconseqüèüènciesncies

- Letals

a) Neutres

b) Perjudicials

c) Beneficioses

• Alguns canvis a la seqüència del DNA de molècules quereconèixen patògens podrien protegir enfront a la malaltia.

• La duplicació d’un gen pot permetre que una còpiamuti donant com a resultat un gen nou amb funciódiferent.

B

•Mutació: Motor de l’evolució

Canvis a l’atzar a la seqüència de DNA

Canvis beneficiosos en el fenotip

Selecció natural

Evolució de la població

23

MUTACIMUTACIÓÓ CROMOSÒMICA i CROMOSÒMICA i MALALTIES HUMANESMALALTIES HUMANES

Dra. Dra. AntòniaAntònia PicornellPicornell RigoRigoLaboratoriLaboratori de de GenGenèèticatica

UIB Universitat de lesIlles Balears

24

GGèèniquesniques versusversus cromosòmiquescromosòmiques

Mutació cromosòmicaAfecta al número o l’estructurra

d’almanco 1 cromosoma

Mutació gènicaAfecta a 1 o pocs nucleòtids

(un sol gen)

25

ANOMALIES CROMOSÒMIQUES

≅ 1/2 avortaments primer trimestre

≅1/5 avortaments segon trimestre

≅1/ 150 nadons vius

≅10-15% anomalies cromosòmiques�95% avortaments espontanis

26

ANOMALIES CROMOSÒMIQUES

1.-Anomalies numèriquespoliploïdiesaneuploïdies1.1.-Aneuploïdies autosòmiques:

1.1.1-Síndrome de Down (47,XY,+21 ó 47,XX+21)1.1.2.-Trisomia 18 (47,XY, +18) o síndrome d’Edwards1.1.3.- Trisomia 13 (47,XY,+13) o síndrome de Patau

1.2-Aneuploïdies de cromosomes sexuals1.2.1-Síndrome de Turner (45, X). 1.2.2-Síndrome de Klinefelter (47,XXY)1.2.3-Trisomia X1.2.4-Síndrome 47,XYY

2.-Anomalies estructurals:2.1-Translocacions2.2-Delecions2.3-Duplicacions2.4-Inversions

27

ANOMALIES NUMÈRIQUES: CLASSIFICACIÓ

28

ANOMALIES NUMÈRIQUES: Mosaic i quimera

29

ANOMALIES NUMÈRIQUES: CLASSIFICACIÓ

30

POLIPLOIDIA

31

POLIPLOÏDIA

32

ANOMALIES NUMÈRIQUES: CLASSIFICACIÓ

33

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 21 (Síndrome de Down)

34

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 21 (Síndrome de Down)

1/800 nadons vius

35

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 18 (Síndrome d’Edwards)

36

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 18 (Síndrome d’Edwards)

•1/6.000 nadons vius

•Creixement fetal retardat

•Característiques facials específiques: orelles petites, boca petita i mala d’obrir

•Malformacions a mans (dits superposatsamb punys tancats). Esternó curt

•Defectes de cor congènits, omfalocele, hèrnia de diafragma. A vegades espina bífida

�La meitat moren el primer mes. Sols el 10% arriba a l’any. Si superen l’any tenen molts de problemes. Aprenen alguna habilitat de comunicació.

37

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 13 (Síndrome de Patau)

38

ANEUPLOÏDIES: Trisomía del cr. 13 (Síndrome de Patau)

•1/10.000 nadons vius

•Llavi leporí, paladar xapat

•Ulls petits i malformats•Polidactília postaxial

•Malformacions sistema nerviós central

•Aplàsia de cutis

•En cas de sobreviure, habilitats d’un nin de dos anys

39

ANEUPLOÏDIES: Mecanisme

40

ANEUPLOÏDIES: Edat materna

Edat materna i Down

Edat materna i trisomies

41

AMNIOCENTESIS

42

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS

43

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Turner)

1/5.000 nadons vius

44

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Turner)

45

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Turner)

16 anys. Disgènesi gonadal (teixit connectiu), petita estatura, collample, mugrons separats i absència de característiques sexualssecundàries.

46

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Klinefelter)

47

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Klinefelter)

48

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Klinefelter)

1/1.000 nadons vius

49

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome de Klinefelter XXXXY)

50

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome XXX)

•1/1.000

•Bastant benigne

•Algunes estèrils, ambmenstruacions irregulars i/o retràs mental moderat

51

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (XXXX)

52

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome XYY)

Individu XY devora el seu germà XYY

•1/1.000•Alts•IQ 10-15 punts inferiors a la mitjana

53

ANEUPLOÏDIES CR. SEXUALS: (Síndrome XYY)

•1/1.000•Alts•IQ 10-15 punts inferiors a la mitjana

Problemes menors de comportament:

�hiperactivitat

�dèficit d’atenció

�problemes d’aprenentatge

54

ANOMALIES ESTRUCTURALS: CLASSIFICACIÓ

•Translocacions

•Delecions

•Duplicacions

•Inversions

55

TRANSLOCACIONS

Translocació Robertsoniana. Fusió delsdos braços llargs dels cr. 13 i 14.

56

TRANSLOCACIONS

57

DELECIONS

58

Locus elastina (cr. 7).

Síndrome de Williams.

Deleció cr. 15q11-13.

Síndrome de Prader-Willi

Regió 2q21.

Síndrome de Whim

Hibridació in situ fluorescent (FISH)

59

DELECIONS: Síndrome de Chi-du-chat

60

DUPLICACIONS

Inv dup (15)

61

INVERSIONS