Ejercicios: Las mutaciones

Explica qué es una mutación y cuándo suelen aparecer (errores al copiar el ADN o acción de agentes externos).

Distingue entre una mutación que ocurre en una célula somática (por ejemplo, de la piel) y otra que ocurre en una célula germinal: ¿cuál de ellas puede transmitirse a la descendencia?

Cita tres agentes mutágenos, físicos o químicos, y explica brevemente cómo actúan sobre el ADN.

Distingue los términos mutación y mutágeno, y pon un ejemplo de cada uno.

Las mutaciones pueden ser perjudiciales, neutras o beneficiosas. Explica qué significa cada caso y pon un ejemplo de una mutación beneficiosa desde el punto de vista del organismo que la sufre.

Las mutaciones génicas pueden ser sustituciones (cambiar una base por otra), inserciones (añadir una base) o deleciones (perder una base). Ilustra los tres tipos cambiando la palabra PALO y explica cada uno.

Además de las mutaciones que cambian una base, hay mutaciones cromosómicas que afectan a trozos de cromosoma o a cromosomas enteros. Explica la diferencia usando el símil de un libro: cambiar una letra frente a perder o duplicar una página.

Explica qué relación existe entre la acumulación de mutaciones en genes que controlan el ciclo celular y la aparición del cáncer.

Se dice que las mutaciones son «la materia prima de la evolución». Razona por qué sin mutaciones no existiría variabilidad genética nueva sobre la que actuar.

En una población de bacterias, las mutaciones se hacen notar mucho más rápido que en una población de elefantes. Relaciónalo con su reproducción asexual muy rápida (una bacteria puede dividirse cada $20$ minutos) y con el enorme número de individuos.

El tabaco, la radiación ultravioleta y algunos virus aumentan el riesgo de padecer cáncer, pero no todas las personas expuestas se enferman. Explica por qué el cáncer se considera una enfermedad multifactorial en la que intervienen las mutaciones acumuladas, el azar y la predisposición genética de cada persona.

Un niño presenta una mutación dominante que ninguno de sus padres tiene. Explica cómo es posible que aparezca «de nuevo» (mutación de novo) si la mutación ocurrió en el óvulo o en el espermatozoide que dieron lugar a ese niño, y si podrá transmitirla a sus hijos.

El virus de la gripe cambia un poco cada año. Relaciónalo con su alta tasa de mutación al copiar su material genético y explica por qué la vacuna de la gripe hay que actualizarla cada temporada mientras que otras vacunas duran años.

Un paciente al que se le ha extirpado con éxito un melanoma en la espalda plantea dos dudas en la consulta médica:

1. «Me preocupa haberle transmitido esta mutación a mi hijo recién nacido».

2. «Como ya me han quitado el tumor y mi piel está morena y curtida, ahora soy inmune y ya no necesito ponerme crema protectora solar».

Rebate de forma fundamentada ambas afirmaciones:

1. a) Justifica por qué su hijo no heredará este melanoma, diferenciando entre mutaciones en células somáticas y en células germinales.
2. b) Explica por qué es biológicamente falso que la piel se «inmunice» frente al cáncer, detallando la relación entre radiación ultravioleta acumulada, mutaciones en protooncogenes o genes supresores de tumores y el descontrol del ciclo celular.

Un paciente con amigdalitis bacteriana suspende el tratamiento con antibiótico al tercer día de los siete indicados porque ya no tiene fiebre ni molestias. Su justificación es: «Si sigo tomando antibiótico, las bacterias aprenderán a combatirlo y mutarán para hacerse resistentes; es mejor dejarlo ya para no forzarlas a mutar».

1. a) Identifica el error conceptual de su planteamiento y rebate su afirmación, distinguiendo claramente entre el origen aleatorio y preexistente de las mutaciones y el papel selector del antibiótico.
2. b) Predice qué ocurrirá en la población bacteriana residual de su garganta si suspende el tratamiento a medias, y razona por qué este mal uso contribuye a la proliferación de cepas multirresistentes.

Analiza la siguiente aparente contradicción médica y evolutiva:

1. Durante la Revolución Industrial, los hijos de familias inmigrantes de piel oscura que vivían en ciudades brumosas del norte de Europa padecieron altos índices de raquitismo (deformidades óseas por déficit grave de síntesis de vitamina D).

2. En la actualidad, las poblaciones de ascendencia británica (piel muy clara) que habitan en Australia presentan una de las mayores incidencias de melanoma y de degradación de folato en sangre por exceso de radiación ultravioleta.

1. a) A partir de estos datos, rebate la idea popular de que «una mutación es por sí misma intrínsecamente beneficiosa o perjudicial para una especie».
2. b) Diseña una hipótesis evolutiva que explique por qué las mutaciones que redujeron la síntesis de melanina fueron seleccionadas favorablemente cuando los grupos humanos colonizaron latitudes altas, analizando el compromiso biológico entre la protección contra la radiación UV y la producción de vitamina D.