En biología, un mutágeno (latín, "origen del
cambio") es un agente físico, químico o biológico que altera o cambia la
información genética (usualmente ADN) de un organismo y
ello incrementa la frecuencia de mutaciones por
encima del nivel natural. Cuando numerosas mutaciones causan elcáncer adquieren
la denominación de carcinógenos. No todas las
mutaciones son causadas por mutágenos. Hay "mutaciones espontáneas",
llamadas así debido a errores en la reparación y larecombinación del ADN
5.1.3
Físicos
La radiación es
un proceso físico mediante el cual la energía viaja
por el espacio. Hay 2 formas principales de esta energía:
§ Electromagnética: se describe como ondas de
energía eléctrica. Por ejemplo: rayos gamma, rayos X, radiación ultravioleta.
§ Corpuscular:
está formado por partículas atómicas y subatómicas que se mueven a grandes
velocidades y provocan daños cuando chocan con otras partículas incluyendo las
moléculas biológicas. Por ejemplo: partículas
alfa y partículas
beta.
§ Ambos
se conocen como radicaciones ionizantes, porque producen iones capaces de
reaccionar física y químicamente al ponerse en contacto con las moléculas
biológicas. Pero no todas las formas mutagénicas de la radiación producen
iones. La luz ultravioleta es un potente mutágeno con menos energía que la
radiación ionizante. Las longitudes de
onda con baja
frecuencia tienen poca energía mientras que las longitudes de
onda de alta frecuencia
tienen mucha energía.
§ Agentes Mutagenos Físicos:
Aquí se incluyen las radiaciones atómicas, rayos X producen esterilidad en plantas,
animales y hombre. También afectan a los tejidos como huesos, nervios,
músculos, hígado, riñón, etc.
El simple hecho de estar vivos nos expone a radiaciones que
pueden causar mutación.
§ Radiaciones
ambientales, proceden de fuentes naturales de la radiación como los rayos
cósmicos, la luz solar y los minerales radiactivos de la corteza
terrestre como el torio y el uranio, y el
gas radón.
§ Radiaciones
producidas por el hombre, como las usadas en exploraciones médicas porque
pueden obtenerse rayos X producidos con una máquina(radiografías, TACs), las producidas en
laboratorios de investigación, centrales
nucleares porque en éstas pueden obtenerse rayos alfa, beta y
gamma de fuentes radiactivas como el radio y el cobalto-90 y algunas plantas de
manufactura. Muchos productos de consumo producen radiación y pueden ser un
factor de exposición a la misma, como aparatos de televisión, detectores de
humo, los relojes de
esfera luminosa.
5.1.4
Químicos.
La mutagénesis química se descubrió en 1942 cuando Carlota
Averbach y J. M. Robson descubrieron que la mostaza nitrogenada
(un ingrediente de los gases asfixiantes que se han utilizado en las guerras) producía
mutaciones. Al final de la Segunda Guerra Mundial se conocían de 30 a 40 compuestos mutagénicos.
Actualmente hay más de 6 millones de sustancias químicas de ese tipo, de los
que 500.000 se utilizan en los procesos de fabricación.
Se pueden clasificar según su modo de acción en:
Análogos de bases
Estos análogos de bases o tautómeros
tienen similitud estructural con las bases
nitrogenadas, como por ejemplo el 5-bromouracilo o la 2-aminopurina, que se
incorporan en el ADN que se replica en
lugar de las bases correspondientes timina y adenina.
Cuando uno de estos análogos de bases
se introducen en el ADN, la replicación ocurre normalmente aunque se pueden
producir errores de lectura que resultan en la incorporación de bases erróneas
en la copia de ADN. Es decir, el 5-bromouracilo es un análogo de la timina que
contiene bromo en la posición del carbono-5 en lugar del grupo CH3 que aparece
en la timina.La estructura normal (forma ceto) del 5-BU empareja con la
adenina;sin embargo,el 5-BU puede cambiar con frecuencia a la forma enol o a
una forma ionizada que empareja con la guanina.Ésta en otra replicación se
apareará con su correspondiente citosina.
Por lo tanto, se ha producido una transición de AT a GC.
Agentes que
reaccionan con el ADN
Son moléculas que reaccionan
directamente con el ADN, el cual no está replicándose, ocasionando cambios
químicos en las bases lo que provoca apareamientos incorrectos. Se llama
transición si se pasa de una base púrica a otra forma de apareamiento de otra
base púrica o de una pirimidina en otra pirimidina;se denomina transversión si
una purina se convierte en una pirimidina. Estos agentes son el ácido nitroso,
la hidroxilamina,
agentes alquilantes y otros. Los agentes alquilantes, junto con la luz
ultravioleta son los agentes mutagénicos más potentes. Los compuestos más
conocidos son el etil metano sulfonato (EMS), metil metano sulfonato (MMS), dietil sulfato(DES),etiletanosulfonato,mostaza
nitrogenada, etc.
Agente intercalantes
Son moléculas planas que se insertan
entre dos pares de bases del ADN, separándolas entre sí. Durante la
replicación, esta conformación anormal puede conducir a inserciones o
deleciones en el ADN, originando mutaciones por corrimiento de lectura. Las sustancias
más características de este grupo son las acridinas (naranja de acridina), bromuro de
etidio y proflavina.
Los colorantes de acridina actúan
insertándose ellos mismos entre dos bases púricas vecinas de un sólo filamento
del DNA.
Reacciones oxidativas
Las formas reactivas del oxígeno (superóxidos, peróxidos y radicales hidroxilo)
que se producen durante el metabolismo normal, la radiación, el ozono y ciertas drogas pueden dañar el ADN e inducir
mutaciones provocando cambios químicos en el ADN. Por ejemplo, la 8-oxi-7,8
dihidrodesoxiguanina.- http://es.wikipedia.org/wiki/Mut%C3%A1geno#Mut.C3.A1genos_f.C3.ADsicos
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