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1. El DNA siempre sufre daños
● El DNA no es una molécula totalmente estable : sus enlaces químicos pueden romperse solos (espontáneamente).
Agentes exógenos (provienen del ambiente
externo)
- Luz UV
○ Los rayos ultravioleta del sol producen uniones anormales entre bases de ADN, especialmente entre timinas , formando dímeros de timina.
○ Esto distorsiona la estructura del ADN y bloquea la replicación y transcripción.
- Radiaciones ionizantes
○ Ejemplo: rayos X, radiación gamma.
○ Tienen tanta energía que rompen directamente las hebras del ADN ( rupturas de cadena simple o doble ).
○ También generan radicales libres que dañan las bases y el esqueleto de azúcar-fosfato.
- Químicos mutagénicos
○ Sustancias químicas del ambiente (ej. humo del tabaco, pesticidas, hidrocarburos aromáticos).
○ Pueden unirse al ADN ( aductos ), modificar bases o intercalarse entre ellas, causando errores en la replicación.
Daño por causas endógenas (provienen de procesos
normales de la célula)
- Oxidaciones
○ Los radicales libres producidos durante la respiración celular (ej. especies reactivas de oxígeno) pueden dañar bases como la guanina → se convierte en 8-oxoguanina , que tiende a emparejarse mal.
○ Esto provoca mutaciones puntuales.
- Alquilaciones
○ Adición de grupos alquilo (–CH₃, –C₂H₅) a las bases nitrogenadas.
○ Esto cambia sus propiedades de apareamiento, haciendo que se emparejen con la base equivocada.
- Desaminaciones
○ Pérdida de un grupo amino (–NH₂) en una base.
○ Ejemplo: la citosina desaminada se convierte en uracilo, que no debería estar en el ADN → error de emparejamiento.
- Pérdida de bases ( depurinación o depirimidación )
○ La base nitrogenada se desprende del azúcar, dejando un “sitio abásico” (hueco en el ADN).
○ Esto bloquea la replicación o causa errores al insertar bases incorrectas.
- Errores en la replicación
○ Durante la duplicación del ADN, la ADN polimerasa puede equivocarse:
■ Insertar la base incorrecta.
■ Omitir una base.
■ Insertar una base extra.
2. Errores durante la replicación
● Cuando la DNA polimerasa copia una hebra, puede pasar que:
○ El molde esté dañado → inserta un nucleótido incorrecto.
○ Aunque el molde esté bien, la polimerasa cometa un error raro → también ocurre.
○ Resultado → un par GC (correcto) se convierte en AT (mutación puntual).
● De un lado tienes G
● Del otro lado, se engancha siempre C 👉 Entonces el par G–C está bien.
🔹 Pero ocurre un daño (desaminación):
● La C se transforma en otra base que no debería estar: U (uracilo). 👉 Ahora ya no es G–C , sino G–U (un par extraño).
🔹 Cuando el ADN se copia:
● La polimerasa ve la U y, en lugar de ponerle una G enfrente, le pone una A (porque U se empareja con A). 👉 Así queda A–U.
🔹 En la siguiente copia:
● Esa A nueva se empareja con T. 👉 Ahora el par terminó siendo A–T.
2. Depurinización 🧬
● El ADN tiene bases unidas al azúcar por un enlace llamado N-glucosídico.
● En la depurinización, ese enlace se rompe.
● Como resultado, se pierde una base purina (adenina A o guanina G ).
● Queda un “hueco” en la cadena de ADN = sitio apurínico.
● Durante la replicación, la DNA polimerasa no sabe qué poner en ese lugar → se puede perder un nucleótido o incorporarse uno incorrecto.
3. Daño oxidativo ⚡
Cuando las células respiran con oxígeno (metabolismo aeróbico) se producen, además de energía, unas moléculas muy reactivas llamadas especies reactivas de oxígeno (ROS) :
● Radical superóxido (O ₂⁻ )
● Peróxido de hidrógeno (H ₂ O ₂ )
● Radical hidroxilo (•OH)
👉 Estas moléculas son “agresivas” y pueden dañar al ADN.
🔹 ¿Qué daños producen en el ADN?
- 8-oxo guanosina
○ La guanina puede oxidarse y transformarse en 8-oxo-G.
○ Problema: esta base ya no se aparea bien → puede confundirse con adenina en lugar de con citosina → mutación.
- Glicol de timina
○ La timina también puede oxidarse formando un glicol.
○ Este glicol es una forma dañada que la polimerasa no puede leer → la replicación del ADN se bloquea.
🔹 Consecuencia
Si estos daños no se reparan :
● La célula no puede copiar bien el ADN.
● Se producen mutaciones o incluso se detiene la replicación.
● Cuando se añade un grupo alquilo en el oxígeno del carbono 6 , se forma O6-metilguanina.
3. ¿Qué efecto tiene esto?
● Normalmente, guanina (G) se aparea con citosina (C).
● O6-metilguanina se empareja incorrectamente con timina (T).
4. Resultado final
● Un par GC se convierte en un par AT → esto es una mutación puntual.
● En la primera copia: la DNA polimerasa pone una A frente a la O6-metilguanina (porque T se aparea con A).
● En la siguiente copia, esa A se empareja con T. ● Además, puede bloquear la replicación , porque la DNA polimerasa no reconoce bien la base modificada.
2. Agentes intercalantes 🔗 1. Qué son:
● Son moléculas que se meten entre las bases del ADN , como si se pusieran entre los escalones de una escalera de caracol.
- Ejemplos:
● Proflavina
● Acridina
● Etidio
- Qué hacen:
● Al intercalarse, provocan que se añada o se pierda un nucleótido en la cadena de ADN.
● Esto se llama inserción o deleción de un solo par de bases.
Análogos de bases
- Son compuestos químicos que parecen bases normales del ADN (A, T, C, G) y la célula los puede incorporar en su lugar.
- El problema es que no se emparejan igual que las bases originales.
○ Durante la replicación del ADN, esto provoca errores en el apareamiento , es decir, mutaciones.
- Ejemplo: 5-bromouracilo (5BrU)
○ Se parece a la timina (T).
○ Puede aparecer en dos formas:
■ Cetónica → se aparea con adenina (A) (como la timina normal).
■ Enólica → se aparea con guanina (G) → provoca mutación.
Reparación de errores de apareamiento (Mismatch repair): cuando dos bases normales se aparean mal (ej. G con T).
Reparación de bases químicamente alteradas: cuando una base es modificada por oxidación, desaminación, alquilación, etc.
Reparación de extremos rotos del DNA: cuando una o ambas hebras se rompen (lesiones graves).
● No corta el ADN , simplemente corrige el daño.
● Es rápida y específica.
● Ejemplos importantes:
○ Fotoliasa → corrige dímeros de timina causados por UV.
○ Alquiltransferasa → corrige bases con grupos alquilo (metilo, etilo).
