Ejercicio resuelto de Mutaciones · Biología · Asturias · 2021

5.- La distrofia muscular de Duchenne es una enfermedad genética que afecta principalmente a niños. La enfermedad es causada por la mutación de un gen localizado en el cromosoma X, que codifica para la distrofina, una proteína fundamental para el mantenimiento estructural y mecánico de la fibra muscular. Una mujer, cuyo hijo varón nace con esta enfermedad, demanda a la empresa de productos químicos en la que trabaja alegando que ningún miembro de su familia (ni la de su pareja [ni hombre ni mujer]) ha padecido la enfermedad en generaciones y, por lo tanto, los compuestos químicos a los que se ha expuesto durante años han provocado la mutación en el feto.
a. ¿Tiene razón la familia? Justifíquelo genéticamente. (Calificación máxima 1 punto)
b. Defina el concepto de mutación. Nombre un agente mutagénico físico y otro químico, indicando su acción. (Calificación máxima 1 punto)

$\mathbf{\text{a.}}\mathbf{\text{¿Tiene}}\mathbf{\text{raz}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{familia?}}\mathbf{\text{Justif}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{quelo}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ticamente.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{xima}}\mathbf{\text{1}}\mathbf{\text{punto)}}$

$\mathbf{\text{No}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{raz}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}},$ o al menos su argumento no demuestra nada, porque la distrofia muscular de Duchenne es una enfermedad $\mathbf{\text{recesiva}}\mathbf{\text{ligada}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{cromosoma}}\mathbf{\text{X}}$, y en ese tipo de herencia es perfectamente normal que la enfermedad no haya aparecido nunca en la familia.

El razonamiento es este. Llamando $X^D$ al alelo normal y $X^d$ al mutado, un varón enfermo es $X^{d}Y$: recibió la $Y$ de su padre y el $X^d$ de su madre, que ha de ser $\mathbf{\text{portadora}}$, $X^D{X}^d$. Y una portadora está $\mathbf{\text{sana}}$, porque su otro cromosoma X lleva el alelo normal y basta con uno para fabricar distrofina.

En consecuencia, el alelo puede transmitirse en silencio de madre a hija durante varias generaciones sin manifestarse nunca: solo aflora cuando una portadora tiene un hijo varón, y con probabilidad $1\mathrm{/}2$. Que ningún hombre ni mujer de las dos familias haya padecido la enfermedad es exactamente lo que cabe esperar, y no prueba en absoluto que la mutación se haya producido ahora.

Cabe añadir que sí existe otra posibilidad genética, y tampoco culpa a la empresa: alrededor de un tercio de los casos de Duchenne se deben a $\mathbf{\text{mutaciones}}\mathbf{\text{nuevas}}$, espontáneas, aparecidas en la formación de los gametos. Para saber si la madre es portadora bastaría un estudio genético.

$\mathbf{\text{b.}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{concepto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{agente}}\mathbf{\text{mutag}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nico}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sico}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{mico,}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{acci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{xima}}\mathbf{\text{1}}\mathbf{\text{punto)}}$

Una $\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$ es cualquier cambio en la secuencia o en la cantidad del material genético de una célula, que se transmite a sus células hijas y, si afecta a la línea germinal, a la descendencia. Puede ser génica, si altera la secuencia de nucleótidos de un gen; cromosómica, si altera la estructura de un cromosoma; o genómica, si altera el número de cromosomas. Las hay espontáneas, por errores de la replicación, e inducidas por agentes mutagénicos.

$\mathbf{\text{Agente}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sico:}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{radiaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{ultravioleta.}}$ Es absorbida por las bases pirimidínicas y provoca la formación de $\mathbf{\text{d}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{timina}}$: dos timinas contiguas de la misma hebra se unen covalentemente entre sí, lo que deforma la doble hélice y bloquea a las polimerasas. Al repararlo la célula comete errores, y de ahí los cánceres de piel. Valdrían también los rayos X y la radiación gamma, que son ionizantes y llegan a romper las dos hebras del ADN.

$\mathbf{\text{Agente}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{mico:}}\mathbf{\text{el}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{nitroso.}}$ Actúa por $\mathbf{\text{desaminaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{oxidativa}}$: retira el grupo amino de las bases y convierte la citosina en uracilo y la adenina en hipoxantina, que se aparean con bases distintas de las originales; el resultado son sustituciones en la siguiente replicación. Valdrían igualmente los agentes alquilantes, como el gas mostaza, o el bromuro de etidio, que se intercala entre las bases y provoca inserciones y deleciones.