Mutaciones: Agentes Mutágenos

Los agentes mutágenos son aquellos capaces de provocar mutaciones en los seres vivos sobre los que actúan. Atendiendo a sus características, diferenciamos tres grandes tipos de mutágenos:

• Agentes mutágenos físicos.

• Agentes mutágenos químicos.

• Mutágenos biológicos.

Agentes Mutágenos Físicos.

Los principales agentes mutágenos físicos son las radiaciones ionizantes, es decir, radiaciones electromagnéticos con longitudes de onda muy corta y gran capacidad energética.

La luz solar contiene algunas radiaciones ionizasteis con cierta capacidad de provocar mutaciones. Las más energéticas, los rayos gamma y rayos X, se quedan atrapadas en la ionosfera. La radiación con mayor capacidad mutágena, sin embargo, es la radiación ultravioleta (UV), que llega en cierta proporción a la superficie terrestre.

La mayor parte de la radiación UV queda atrapada por la capa de ozono de la estratosfera, sobre manera las radiaciones más energéticas, conocidas como UVC y UVB. Una cierta parte de los UVA llegan con cierta facilidad a la superficie terrestre.

Recordemos que la capa de ozono se encuentra en proceso de destrucción, debido en buena medida a la actividad humana, por lo que la dosis de radicación UV ha ido aumentando progresivamente en los últimos años.

Para paliar sus efectos deletéreos y su capacidad de provocar mutaciones, los organismos han ido buscando maneras de protegerse frente a esta radiación. Los seres humanos fabricamos un pigmento, conocido como melanina, que se acumula en la piel y absorbe radiación UV, impidiendo que provoque efectos nocivos en tejidos profundos.

La radiación UV afecta al ADN, provocando alteraciones que llevan a mutaciones puntuales debido a la formación de dímeros de pirimidina, que acaban derivando en cambios de bases o delecciones. 

Agentes Mutágenos Químicos.

Se trata de productos químicos que provocan mutaciones. La lista de sustancias químicas con capacidad de producir mutaciones es enorme (se habla de más de seis millones de sustancias descritas hasta la fecha). Dado que cualquier agente que cause mutaciones, tiene capacidad de provocar cáncer, estas sustancias son en ocasiones conocidas como agentes cancerígenos.

Algunos agentes mutágenos, como el 5-bromouracilo, actúa sustituyendo a bases nitrogenadas dentro del ADN (debido a sus similitudes químicas), provocando que en el proceso de replicación se lleve cabo una sustitución errónea de un par CG por un par AT. Para que el proceso se lleve a cabo, se necesitan tres procesos de replicación (por lo que es un mutágneo que actúa a largo plazo, no de manera instantanea). 

Otros agentes químicos atacan al ADN, provocando modificaciones en sus bases. Las modificaciones en las bases pueden provocar desde errores del sistema de reparación, que cambian la base modificada por una incorrecta, a errores en el emparejamiento durante la repliación.

El ácido nitroso, por ejemplo, ataca a la citosina, transformándola en uracilo. Si esto ocurre en una molécula de ADN, el proceso de reparación podría sustituir al uracilo por timina (ya que es la base a la que más se parece). 

Finalmente, podemos encontrar agentes intercalantes, que se colocan entre las bases de ADN, separándolas entre sí y pudiendo provocar delecciones durante el proceso de replicación. Entre los agentes intercalantes más conocidos destacan el bromuro de etidio y la acridinas.

También las reacciones oxidativas pueden provocar daños severos en el ADN que acaben derivando en mutaciones. Entre los superoxidantes más comunes destaca el peróxido pde hidrógeno (conocido comúnmente como agua oxigenada).

Mutágenos biológicos.

Se trata de organismos vivos con capacidad de provocar mutaciones en el ADN. Entre ellos destacan, con diferencia, los virus. Muchos tipos de virus son capaces de desarrollarse mediante ciclos biológicos que conocemos como ciclos lisogénicos.

Durante los ciclos lisogénicos, los virus se resguardan en el núcleo de la célula, insertando su ADN dentro del ADN nuclear. Si esta inserción de ADN se produce en medio de un gen o de una zona de control, el ciclo lisogénico habrá producido el mismo efecto que una mutación.

Del mismo modo, si al abandonar el ciclo lisogénico y pasar del núcleo al citoplasma el virus deja parte de su ADN dentro del ADN celular, esto provocará una mutación. Mediante este proceso se han constatado, incluso, el traspaso de genes completos entre diferentes especies cuando un mismo virus es capaz de infectar a dos organismos distintos.

El proceso es sencillo: al escapar de una célula en la que había desarrollado un ciclo lisogénico, se lleva consigo por error algún gen o grupo de genes del ADN de la célula infectada. Si ahora infecta otro tipo de célula de otra especie, podrá transferirle estos genes que se llevó de la primera célula por error.