La tasa de mutación, evolucionando de los errores
Cada vez que se copia el material genético de un ser vivo puede haber errores. Estos errores son asequibles, la mayoría de mutaciones puntuales de bases de nitrógeno no alterar la síntesis de proteínas. Pero la vida se aprovecha de todo lo que tiene a su alcance y ha girado la tortilla de las equivocaciones, llamando a los errores de copia evolución. Aprovechándose de las variaciones que se generan en cada copia para probar nuevas alternativas genéticas.
La tasa de mutación es el número de mutaciones que pueden darse en un gen en un tiempo determinado o por número de veces que se copia. A la habilidad para copiar el material genético sin errores se llama fidelidad de copia. Que la copia no tenga errores es de suma importancia para que el nuevo individuo pueda sobrevivir. Existen varios enzimas encargados de la replicación del material genético, a los que se denominan polimerasas de ADN o de ARN.
Cuando se copia el ADN un error alineando una de las 4 bases puede crear una mutación.
Las ADN polimerasa son las que copian el ADN en otra hebra nueva de ADN, estas polimerasas tienen una tasa de error relativamente baja. Escherichia coli posee 3 polimerasas con diferentes tasas de mutación.Por ejemplo la ADN polimerasa I de Escherichia coli tiene una tasa de error de una base cada cien mil, sin embargo la ADN polimerasa I es capaz de detectar los errores y, volviendo para atrás sobre la hebra de ADN que está copiando, reemplazar la base errónea. De esta manera al finalizar la copia del ADN en conjunto la ADN pol I tiene una tasa de errores de 1 error cada 50 millones. Esta tasa de mutación podría parecer baja, y lo es, tampoco se quieren introducir errores en cada ronda de replicación. Sin embargo, si tenemos en cuenta que el genoma de esta misma bacteria es de 4 millones de bases, vemos que cada 13 veces que se replique, generará una nueva variable (E. coli tiene la capacidad de copiarse en tan solo 1h, por lo que en algo más de medio día ya tenemos a un individuo con alguna mutación).
La ADN polimerasa III, por otro lado, tiene una tasa de errores de 1 base errónea cada 7 millones copiadas y tras la corrección estos bajan hasta un error cada mil millones.
En la otra cara de la tasa de mutación algunos virus que tienen ADN como material hereditario poseen tasas de mutación mayores, permitiendo así una gran variabilidad (mutantes diferentes) de cada virus. Los virus necesitan una variabilidad mayor para adaptarse a las resistencias de sus especies diana. Lee más sobre la tasa de mutación en virus en su propio artículo aquí (próximamente).
Finalmente las ARN polimerasas también presentan una tasa de error, en este caso mayor que la tasa de mutación de las ADN polimerasas. Las ARN polimerasas se encuentran igualmente en tanto en los seres vivos, que copian el ADN para generar ARN, permitiendo más errores. Además existen virus cuyo material genético es ARN y también emplean ARN polimerasas para replicarse. Las ARN polimerasas no tienen la capacidad de corregir sus errores. Puedes leer más sobre la tasa de mutación en el ARN en el artículo que le dedicamos aquí (próximamente).