Genética 101 con Nanolab: Qué Son las Mutaciones Cromosómicas

Continúa aprendiendo genética básica con Nanolab. Ya sea que te enfrentes a una enfermedad genética o simplemente desees explorar el sorprendente mundo de las células y los genes, esta serie de blogs te será de gran ayuda. En nuestra última entrega, revisamos las mutaciones genéticas, errores que afectan a un solo gen. Algunas veces, se catalogan como mutaciones a baja escala debido a que alteran pequeños fragmentos del ADN. En esta ocasión, aprenderás sobre mutaciones a gran escala, aquellas que afectan una parte amplia de la secuencia genética. 

Genes, cromosomas y ADN

Algunas veces, los términos “gen”, “ADN” y “cromosoma” pueden ser confusos, pero te los explicamos brevemente. El ADN es la secuencia genética completa de un organismo y está compuesto por genes. En el caso de los humanos, existen alrededor de 20´000 genes. Cada gen es una receta para formar una proteína, la cual cumple una función específica en el cuerpo. Por ejemplo, un anticuerpo sirve para combatir infecciones. 

El ADN es muy extenso. Para almacenarlo en una pequeña célula, se compacta en estructuras llamadas cromosomas. Estas estructuras se forman con ayuda de proteínas que condensan el ADN. Puedes imaginarlo como bolas de estambre: si deshaces una bola de estambre, obtendrás un hilo muy largo e incómodo de transportar y usar, pero, si lo enrollas en una bola, esos problemas desaparecen. 

Los cromosomas son ADN compactado. 

Qué es una mutación

Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. No todas las mutaciones son perjudiciales, pero muchas pueden causar enfermedades. Algunas no tienen efecto alguno, otras pueden dificultar procesos celulares y algunas causan enfermedades.  Las mutaciones a pequeña escala afectan a un solo gen, mientras que las mutaciones a gran escala afectan a muchos. Estas últimas afectan a los cromosomas y se denominan cromosomopatías. 

Cromosomopatías numéricas 

Las cromosomopatías se dividen en dos grupos: numéricas y estructurales. Las primeras, conocidas como aneuploidías, ocurren cuando una persona tiene más o menos cromosomas de lo normal. 

Normalmente, los humanos poseen 46 cromosomas, organizados en 23 pares. Cada progenitor le hereda 23 cromosomas a su descendencia mediante el óvulo y el espermatozoide. Cuando estas células se fusionan, se forma un nuevo organismo con 46 cromosomas. Sin embargo, a veces, los espermatozoides o los óvulos, cometen errores durante su desarrollo, llevando consigo menos o más material genético. Esto causa que se formen organismos con una carga de material genético incorrecto. 

Las aneuploidías suelen ser graves para el organismo. Muchas de ellas se consideran incompatibles con la vida y causan abortos espontáneos. Por ejemplo, en los humanos, la aneuplodía más común es en el cromosoma 16,  pero es incompatible con la vida. Cuando existe una historia de abortos de repetición, es conveniente analizar si la causa es genética. Si te interesa, puedes leer más aquí. 

No obstante, algunas aneuploidías son compatibles con la vida, como: 

• Trisomía 13 o síndrome de Patau

• Trisomía 18 o síndrome de Edwards

• Trisomía 21 o síndrome de Down

• Aneuploidía de los cromosomas X

• Síndrome de Klinefelter, varones con más de un cromosoma X (XXY). 

Las aneuploidías numéricas causan un cambio en la dosis genética. ¿Qué significa esto? Recuerda que cada cromosoma contiene ciertos genes. Cuando se repiten o faltan cromosomas, la cantidad de genes se altera. Por ejemplo, en el síndrome de Down, hay un exceso de genes del cromosoma 21. La sobredosis de genes produce más proteínas de las necesarias y ello afecta al organismo. Por otro lado, si faltan cromosomas, como en el caso del síndrome de Turner, se producen menos proteínas de las necesarias.

El síndrome X es una aneuploidía donde las niñas tienen más de dos cromosomas X.

Las cromosomopatías estructurales 

En el caso de las cromosomopatías estructurales, el número de cromosomas es normal, pero la secuencia genética de alguno de ellos se altera. Existen diferentes clases de cromosomopatías estructurales entre las que se incluyen: deleción, duplicación, inversión, translocación y fusiones.

Las deleciones ocurren cuando se pierde información de un cromosoma y, a menudo, se denominan microdeleciones. En estos eventos, parte de un cromosoma se rompe y su material genético es eliminado. Ejemplos de síndromes causados por deleciones son el síndrome de Prader-Willi, el síndrome de Angelman y el síndrome de cri-du-chat. Aunque es más raro, también existen las duplicaciones, donde hay material genético duplicado. 

Las inversiones son otro tipo de mutación estructural, que ocurren cuando la secuencia genética altera su orden. Aunque puede no parecerlo, los genes están organizados en un orden y posición específicos. Esto permite que se activen en secuencia o estén cerca de otros genes relevantes y relacionados para el tipo de proteína que se va a producir. Por ejemplo, un anticuerpo tiene dos partes: una región variable y una constante. El gen de los anticuerpos es largo, pero sigue un orden que permite que el anticuerpo tenga su estructura correcta. Las inversiones modifican las posiciones y secuencias de los genes. Puedes pensar en las inversiones como intentar leer un libro de atrás hacia adelante; en muchos sentidos, deja de tener sentido. 

Esta es una translocación robertsoniana. Observa como ambos prgenitores tienen dos pares de cromosomas cada uno, pero uno tiene una translocación, el cromosoma azul unido al amarillo. Al momento de tener hijos, el 50% puede heredar tres cromosomas del mismo tipo. 

Las translocaciones son eventos donde un fragmento de un cromosoma se parte y se une a otro, creando fusiones entre cromosomas diferentes. Un ejemplo es el síndrome de Down hereditario. Aunque el síndrome de Down suele ser un evento azaroso y no hereditario, ciertos individuos que portan con una translocación del cromosoma 21, tienen un alto riesgo de tener hijos con este síndrome. Esto ocurre porque parte del cromosoma 21 está unido a otro cromosoma, lo que resulta en que un hijo herede una copia normal del cromosoma 21 de cada progenitor más un cromosoma adicional con un fragmento del cromosoma 21. El conteo de tres cromosomas 21. El progenitor afectado por la translocación no presenta síndrome de Down porque su material genético está balanceado: tiene un cromosoma 21 normal  y otro cromosoma 21 unido a otro cromosoma, sumando dos copias del cromosoma 21. 

Todos los eventos que modifican la secuencia de los cromosomas tienen la posibilidad de formar fusiones, donde dos genes se unen y crean un gen quimérico. Los genes fusionados suelen observarse en células cancerígenas. Por ejemplo, la fusión del gen BCR y ABL forman un gen quimérico que obliga a la célula a dividirse sin control. Este gen es resultado de una translocación que une ambos genes. El gen BCR-ABL está altamente relacionado con la leucemia. 

El cáncer y las mutaciones cromosómicas

Es interesante notar que las células cancerígenas suelen presentar mutaciones cromosómicas. A medida que las células mutan y se dividen con mayor rapidez, la estabilidad de su ADN se compromete. Esta inestabilidad permite que las células acumulen mutaciones sorprendentes, como cromosomas extra, cromosomas con genes perdidos y genes fusionados. Por ello, las pruebas genéticas tumorales, que permiten analizar la genética de las células cancerígenas, son importantes, ya que permiten elegir tratamientos con mayor precisión. En Nanolab, a través de la línea Trueonco, puedes encontrar este tipo de pruebas. 

Observa el cariotipo de un cáncer. Ve que hay cromosomas del mismo color, por lo que están repetidos. También hay cromosomas fusionados, que tienen dos colores distintos. Ried, T. (2014). Brain Cancer Chromosomes. National Cancer Institute Visuals Only. Retrieved 2025, from https://visualsonline.cancer.gov/details.cfm?imageid=9878. 

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