Cosa sono e cosa comportano le mutazioni genetiche?

Per mutazione genetica si intende ogni variazione nella sequenza nucleotidica di un genoma o più generalmente di materiale genetico (sia DNA che RNA). Una mutazione modifica quindi il genotipo di un individuo e può eventualmente modificarne il fenotipo a seconda delle sue caratteristiche e delle interazioni con l'ambiente. Le mutazioni sono gli elementi di base grazie ai quali possono svolgersi i processi evolutivi. Le mutazioni determinano infatti la cosiddetta variabilità genetica, ovvero la condizione per cui gli organismi differiscono tra loro per uno o più caratteri. Su questa variabilità, tramite la ricombinazione genetica, opera la selezione naturale, la quale promuove le mutazioni favorevoli a scapito di quelle sfavorevoli o addirittura letali. Essendo la maggior parte delle mutazioni non favorevoli, gli organismi hanno sviluppato diversi meccanismi per la riparazione del DNA dai vari danni che può subire, riducendo in questo modo il tasso di mutazione. Se le mutazioni avvengono in una cellula somatica queste, assieme ai relativi effetti, saranno presenti in tutte le cellule da essa derivate per mitosi; alcune di queste mutazioni possono rendere le cellule maligne e provocare cancro. Se le mutazioni sono presenti nelle cellule delle linee germinali o nei gameti sono ereditate dalle generazioni successive e possono eventualmente provocare malattie genetiche ereditarie.

Le mutazioni si possono suddividere in mutazioni cromosomiche e geniche o puntiformi. Queste ultime
sono cambiamenti genetici che coinvolgono l’alterazione di solo uno o pochi nucleotidi. Gli effetti sul DNA o sulle proteine possono essere profondi. Si suddividono in: Mutazioni “nonsense”; Mutazioni silenti; Mutazioni missenso;Mutazioni “frameshift”.

Mutazioni nonsenso: il nuovo codone codifica per un segnale di stop, cosicchè la proteina risulta più corta del normale e solitamente non esplica la sua funzione.
Mutazione silente: crea un nuovo codone che tuttavia codifica per lo stesso aminoacido codificato in partenza: non c’è alcun cambiamento fenotipico (degenerazione del codice genetico).
Mutazione missenso: la sostituzione di un nucleotide con un altro può causare l’inserimento di un aminoacido diverso nella proteina. L’effetto sulla funzione della proteina dipende da quale aminoacido andrà a sostituire quello originario.
Mutazione frameshit: la perdita o l’inserzione di uno o due nucleotidi fa si che il codone interessato e tutti i codoni a valle di esso siano letti scorrettamente rispetto alla condizione “wild-type”. Il risultato è una proteina molto diversa dall’originaria o addirittura non funzionale

Nelle regioni di DNA contenti sequenze ripetute, si possono verificare mutazioni spontanee durante la replicazione del DNA. Diverso discorso per i cancerogeni chimici, ad azione diretta ed indiretta. I primi rappresentati da composti altamente elettrofili che possono reagire con il DNA, i secondi devono essere metabolizzati prima di reagire con il DNA. Queste sostanze agiscono da mutageni. Calore, raggi UV, e radiazioni ionizzanti, costituiscono i mutageni di natura fisica. I raggi UV destabilizzano i legami idrogeno tra basi complementari favorendo la formazione di dimeri di pirimidine (TT, CC, CT).
Le radiazioni ionizzanti (raggi X, radiazioni alfa, beta, gamma, neutroni) deaminano le basi o provocano mutazioni cromosomiche rompendo ponti fosfodiestere su entrambe le catene. L’alterazione di un gene riparativo codificante per una proteina indispensabile al fine delle riparazioni del DNA, causa un aumento dell’instabilità dell’intero genoma. Con accumulo di mutazioni in molti geni e, a volte, l’insorgenza di aberrazioni cromosomiche.



Edited by andreco - 27/4/2008, 16:32