Tipos de agentes mutagenicos

Tipos de agentes mutagenicos

mutágenos químicos

En genética, un mutágeno es un agente físico o químico que cambia permanentemente el material genético, generalmente el ADN, de un organismo y, por tanto, aumenta la frecuencia de las mutaciones por encima del nivel natural de fondo. Como muchas mutaciones pueden causar cáncer, estos mutágenos son, por tanto, cancerígenos, aunque no todos lo son necesariamente. Todos los mutágenos tienen firmas mutacionales características y algunas sustancias químicas se vuelven mutagénicas a través de procesos celulares. No todas las mutaciones son causadas por mutágenos: las llamadas «mutaciones espontáneas» se producen debido a la hidrólisis espontánea, a errores en la replicación del ADN, a la reparación y a la recombinación.

Los primeros mutágenos que se identificaron fueron los carcinógenos, sustancias que demostraron estar relacionadas con el cáncer. Los tumores se describieron más de 2.000 años antes del descubrimiento de los cromosomas y el ADN; en el 500 a.C, el médico griego Hipócrates denominó a los tumores parecidos a un cangrejo karkinos (de donde deriva la palabra «cáncer» a través del latín), que significa cangrejo[1] En 1567, el médico suizo Paracelso sugirió que una sustancia no identificada en el mineral extraído (identificada como gas radón en los tiempos modernos) causaba una enfermedad de desgaste en los mineros[2], y en Inglaterra, en 1761, John Hill hizo la primera relación directa del cáncer con sustancias químicas al señalar que el uso excesivo de rapé podía causar cáncer nasal[3]. 3] En 1775, Sir Percivall Pott escribió un artículo sobre la alta incidencia de cáncer escrotal en los deshollinadores, y sugirió que el hollín de las chimeneas era la causa del cáncer escrotal [4] En 1915, Yamagawa e Ichikawa demostraron que la aplicación repetida de alquitrán de hulla en las orejas de los conejos producía cáncer maligno [5]. [5] Posteriormente, en la década de 1930, se identificó que el componente cancerígeno del alquitrán de hulla era un hidrocarburo poliaromático (HAP), el benzo[a]pireno[2][6] Los hidrocarburos poliaromáticos también están presentes en el hollín, que se sugirió como agente causante del cáncer más de 150 años antes.

ejemplos de agentes mutagénicos

La mutagénesis /mjuːtəˈdʒɛnɪs/ es un proceso por el que la información genética de un organismo se modifica mediante la producción de una mutación. Puede producirse espontáneamente en la naturaleza, o como resultado de la exposición a mutágenos. También puede producirse de forma experimental mediante procedimientos de laboratorio. Un mutágeno es un agente causante de mutaciones, ya sea químico o físico, que provoca un aumento de la tasa de mutaciones en el código genético de un organismo. En la naturaleza, la mutagénesis puede provocar cáncer y diversas enfermedades hereditarias, pero también es una fuerza motriz de la evolución. La mutagénesis como ciencia se desarrolló a partir de los trabajos realizados por Hermann Muller, Charlotte Auerbach y J. M. Robson en la primera mitad del siglo XX[1].

Mientras que los cambios en el cromosoma causados por los rayos X y el gas mostaza eran fácilmente observables para los primeros investigadores, otros cambios en el ADN inducidos por otros mutágenos no eran tan fáciles de observar; el mecanismo por el que se producen puede ser complejo y lleva más tiempo desentrañar. Por ejemplo, ya en 1775 se sugirió que el hollín era una causa de cáncer,[10] y en 1915 se demostró que el alquitrán de hulla causaba cáncer,[11] y posteriormente se demostró que las sustancias químicas implicadas en ambos casos eran hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP),[12] los HAP por sí mismos no son cancerígenos, y en 1950 se propuso que las formas cancerígenas de los HAP son los óxidos producidos como metabolitos de los procesos celulares. [13] El proceso metabólico se identificó en la década de 1960 como la catálisis por el citocromo P450, que produce especies reactivas que pueden interactuar con el ADN para formar aductos, o moléculas de producto resultantes de la reacción del ADN y, en este caso, del citocromo P450;[14][15] el mecanismo por el que los aductos de los HAP dan lugar a mutaciones, sin embargo, sigue siendo objeto de investigación.

mutágenos físicos

Los mutágenos químicos se clasifican en agentes alquilantes, agentes reticulantes e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Los agentes alquilantes actúan añadiendo componentes moleculares a las bases del ADN, lo que altera el producto proteico. Los agentes reticulantes crean enlaces covalentes con las bases del ADN, mientras que los HAP son metabolizados por el cuerpo humano en otras moléculas potencialmente mutagénicas.

La radiación es otro potente mutágeno. Para los biólogos, las formas más significativas de radiación son la luz, el calor y la radiación ionizante. La radiación ionizante puede penetrar en las células y crear iones en su contenido. Estos, a su vez, pueden causar alteraciones permanentes en el ADN; es decir, mutaciones. Las radiaciones ionizantes incluyen: los rayos X, los rayos gamma y las partículas subatómicas: neutrones, electrones (partículas «beta») y partículas alfa (núcleos de helio). La radiación ionizante altera la forma en que interactúan dos cadenas de ADN. Esta radiación de alta energía atraviesa las células y los tejidos, cortando el ADN a su paso. Puede reorganizar secciones enteras de los cromosomas, alterando tramos relativamente largos de ADN. La radiación UV hace que se formen enlaces covalentes entre bases de timina vecinas en el ADN, alterando así el producto del ADN en ese lugar.

agentes mutagénicos químicos

Los antimutágenos son los agentes que interfieren con la mutagenicidad de una sustancia[1]. La interferencia puede ser en forma de prevención de la transformación de un compuesto mutagénico en mutágeno[aclaración necesaria], inactivación o, de otro modo, la prevención de la reacción mutágeno-ADN[citación necesaria].

Los antimutágenos pueden clasificarse en: Desmutágenos, que inactivan las interacciones químicas antes de que el mutágeno ataque a los genes y Bio-antimutágenos, que detienen el proceso de mutación una vez que los genes han sido dañados por los mutágenos[cita requerida] Hay una serie de antimutágenos de origen natural que demuestran su eficaz acción[2][3][4].

Los nutrientes, como las vitaminas y los minerales, son ejemplos de micronutrientes que son necesarios para el correcto mantenimiento de la homeostasis del metabolismo en los seres humanos y otras especies. También se señala que los micronutrientes desempeñan un papel en la estabilidad del genoma, actuando como potenciales agentes antimutagénicos [5] (véanse los ejemplos siguientes):

Los protectores solares son productos comúnmente conocidos por su capacidad de proteger la piel contra las quemaduras solares. Los componentes activos presentes en los protectores solares pueden variar, afectando así al mecanismo de protección contra la luz ultravioleta, que puede realizarse mediante la absorción o la reflexión de la energía ultravioleta[7]. Como la luz ultravioleta puede causar mutaciones al dañar el ADN, el protector solar se considera un compuesto antimutagénico, ya que bloquea la acción de la luz ultravioleta para inducir la mutagénesis en las células, básicamente el protector solar inhibe la penetración del mutágeno[8].

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