Mecanismo molecular de las mutaciones espontáneas

La transferencia temporal de protones en el par de bases guanina-citosina del ADN, catalizada por las moléculas de agua del entorno, estaría detrás de este escurridizo fenómeno.

CORTESÍA DE LOS AUTORES

Las mutaciones son, por así decirlo, la cara y la cruz de la vida tal como la conocemos. La cara, porque proporcionan un mecanismo de selección y adaptación de las especies a un entorno cambiante; la cruz, porque pueden provocar en los individuos menos favorecidos alteraciones patológicas, que, en última instancia, podrían conducir a la muerte.

Una mutación corresponde a un cambio en el código genético cuyas «letras» son las cuatro bases que mantienen unidas las dos hebras de ADN: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). La peculiaridad de estas moléculas es que siempre se emparejan siguiendo un patrón fijo, en el que la adenina se une solo a la timina, formando el par AT, y la guanina se une solo a la citosina, formando el par GC. La unión de las bases tiene lugar por medio de enlaces de hidrógeno, que se forman cuando un átomo muy electronegativo (con una fuerte tendencia a atraer electrones), como los de oxígeno y nitrógeno presentes en las bases del ADN, «tira» del átomo de hidrógeno unido a otro átomo también muy electronegativo, perteneciente a otra base. Los enlaces de hidrógeno constituyen, pues, los puntos de anclaje de los pares de bases AT y GC en la cadena de ADN. En el par AT hay dos de estos enlaces; en el par GC, tres.

Cualquier alteración del entramado molecular del ADN puede desembocar en una mutación. Esta puede deberse a agentes externos, como radiaciones ionizantes o especies químicas oxidantes, en cuyo caso hablamos de mutaciones inducidas, o puede ocurrir sin causa aparente alguna, y decimos entonces que se trata de una mutación espontánea.

 

Intercambio de protones
La naturaleza incierta de las mutaciones espontáneas hace pensar que bajo las mismas subyacen reacciones químicas que, en un momento dado, pueden favorecer la aparición de un producto no deseado. Esta es la tesis presentada en un artículo ya clásico que Per-Olov Löwdin, de la Universidad de Uppsala, publicó en 1963 en Reviews of Modern Physics. El trabajo de Löwdin proponía que las mutaciones espontáneas podrían tener su origen en intercambios de los átomos de hidrógeno, o protones, que mantienen unidos los pares de bases del ADN.

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