Alteración de la información genética.

El material genético, puede sufrir alteraciones al azar. Al final estas alteraciones pueden ser letales. Estos cambios de material genético recibe el nombre de mutaciones.

Las mutaciones son una fuente de variación para la población, es decir, hace que existan diferencias entre los individuos. Las condiciones ambientales cambian por lo que algunos de los individuos de una mutación concreta se vean favorecidos y tengan mayor probabilidad de sobrevivir en las nuevas condiciones que otros. En esto consiste la selección natural.

Las mutaciones, como fuente de variabilidad genética, permiten la evolución de las especies y, por tanto, la continuidad de la vida a lo largo de millones de años.

Las mutaciones se pueden clasificar ateniéndose a dos critérios: tipo de células afectadas y la extensión del material genético afectado.

• Tipos de células afectadas:
• Mutaciones somáticas: afectan a las células somáticas, y no se transmiten por descendencia.
• Mutaciones germinales: afectan a las células germinales. Las alteraciones afectan a los gametos y se pueden transmitir por descendencia.
• Según la extensión del material genéico afectado.
• Mutaciones génicas: alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen.
• Mutaciones cromosómicas: las alteraciones afectan a la secuencia de los genes de un cromosoma.
• Mutaciones genómicas: cambios que afectan al número de cromosomas del individuo.

El origen de la mutaciones:

Los cambios que se producen en el material genético pueden ser debidos a causas naturales o ser inducidos por la exposición a determinados agentes.

• Las mutaciones naturales, son las que aparecen espontáneamente. La tasa de mutación espontánea es de un gen mutado por cada 50000. Por término medio hay un gen mutado por cada dos gametos.
• Las mutaciones inducidas: son provocadas por la expansión a determinados agentes físicos o químicos que reciben el nombre de agentes mutagénicos, como las radiaciones o algunas sutancias quimicas.

La mutación y la evolución.

La evolución es el proceso de transformación de unas especies en otras mediante una serie de variaciones que se han ido sucediendo, generación tras generación a lo largo de millones de años.

La evolución se produce por tres factores:

• Elevada tasa de natalidad.
• Variabilidad de la descendencia.
• Selección natural.

La genética de poblaciones es la rama de la genética que estudia la variabilidad genética de las poblaciones, como se distribuye y como cambia  lo largo del tiempo.

La unidad evolutiva de la génica de poblaciones es la población que se define como un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines.

De este modo, las frecuencias de los distintos genes pueden cambiar de una generación a otra.


La mutación y el cáncer.

En el organismo se pueden dar procesos de proliferación celular incontrolada que dan origen a una masa de células, llamadas tumor. Algunos de estos tumores pueden ser malignos, es decir un cáncer.

Las características de las células cancerosas que las diferencian de otras células son:

• Tienen una proliferación rápida e incontrolada.
• Muestran cambios en la estructura del citoesqueleto, debido a la adhesión de las células con otras y con su matriz extracelular.
• Frecuentemente secretan enzimas que les permiten invadir los tejidos vecinos.
• Tienen unas proteínas de membrana diferentes, algunas con función receptora de hormonas que inducen a la división celular

Hay diversos genes en los que pueden tener importancia en el desarrollo de un cáncer. Se pueden clasificar en dos grupos:

• Protooncogenes: experimentan un pequeño cambio producido por agentes cancerígenos, pasan a convertirse en oncogenes. Estos últimos son los que provocan la trtansformación de la célula normal a célula cancerosa. Introduciendo ADN de células cancerosas en células sanas.
• Genes supresores de tumores: son genes que inhiben la división celular excesiva. Equilibran la acción de los oncognes. En las personas se han identificado mas de 100 oncognes y una docena de antioncogenes. 

Muchos agentes mutagénicos pueden favorecer la aparición del cáncer . Por eso reciben el nombre de agentes carcinógenos.

La genética de poblaciones.

La genética de poblaciones es la rama de la genética que estudia la variabilidad genética de las poblaciones, cómo se distribuye y cómo cambia  lo largo del tiempo.

La unidad evolutiva de la genética de poblaciones es la población, que se define como un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines.

De este modo, las frecuencias de los distintos genes pueden cambiar de una generación a otra.

La genética de poblaciones utiliza dos conceptos para estudiar los cambios evolutivos que se producen:

• Frecuencias genotípicas: son las frecuencias relativas de cvada genotipo en una población. SI es una población diploide, un determinado locus puede estar ocupado por dos alelos distintos, pueden aparecer tres genotipos distintos por dicho locus.
• Frecuencias génicas: son las frecuencias relativas de cada uno de los alelos que hay par cada carácter. Se acumulan a partir de las frecuencias genotípicas.

Demostraron matemátciamente que una población grande de organismos con reproducción sexual, en la que todos se cruzan al azar, lo que se denomina población panmíetica o demo, las frecuencias génicas tienden a permanecer constantes en las sucesivas generaciones de esa población. Esto se conoce como la ley de equilibrio genético.

Los principales factores que hacen que varíen las frecuencias génicas son la mutación, la migración, la deriva genética y la elección natural.

Migraciones: son el flujo de entrada o salida de individuos en una población. 

Se denomina flujo genético al aporte o sustracción de de los alelos debido a las migraciones.

Deriva genética: cambio en las frecuencias génicas debido al número de individuos reproductores. Hay dos situaciones:

• Efecto fundador: ocurre cuando una población de origina a aprtir de un número pequeño de individuos.
• Efecto cuello de botella: se produce cuando hay una reducción drástica de los individuos de una población en determinadas condiciones adversas.

Selección natural: está relacionado con la eficacia biológica, que s la capacidad de un individuo de transmitir sus genes a la generación siguiente. Según su efecto se distinguen en tres tipos:

• Seleccion direccional: se favorece un fenotipo externo.
• Selección estabilizadora: se favorece un fenotipo intermedio. Es la llamada heterosis.
• Selección disruptiva: se favorecen los dos fenotipos extremos.

La especiación.

Una especie es un conjunto de poblaciones formadas por individuos que se pueden cruzar entre sí sin originar descendencia fértil. Comparten un fondo genético, y no se produce intercambio genético entre especies diferentes.

El proceso mediante el cual, a partir de una especie preexistente, aparece una nueva especie se denomina especiación. Se pueden distinguir dos grupos:

• Anagénesis: es el cambio de una especie bajo la influencia de la selección natural direccional.
• Cladogénesis: consiste en la separación de una especie en varias especies diferentes. Así, se forman especies nuevas con un antepasado común y aumenta el número total de especies. 

Para que ocurra esto se propones dos tipos de modelos: la especiación alopática y la simoátrica.

• Alopátrica: se produce cuando especie queda dividida en dos o más poblaciones por la separación de alguna barrera geográfica. por tanto, el aislamiento reproductivo ocurre debido a una barrera física.
• Simpátrica: varias poblaciones quedan aisladas reproductivamente dentro de la misa área geográfica, debido a diversos mecanismos de aislamiento reproductivo. Son mecaniosmos de tipo biológico, llamados mecanismos precigóticos, hacen que se produzca la fecundación y otros llamados postcigóticos que afectan a la variabilidad del cigoto, que no se llega a desarrollar.

Los mecanismos reproductivos pueden ser de distintos tipos:

• Aislamiento ecológico: se daa cuando distintas poblaciones de la especia se adaptan a vivir en hábitats diferentes.
• Aislamiento ecológico: cuando cambian las pautas del comportamiento de la población, especialmente si afectan al cortejo.
• Aislamiento sexual: se producen cambios en lo órganos reproductores o en los gametos que dificultan la cópula o la fecundación.
• Aislamiento genético: se debe a la aparición de cambios cromosómicos que producen esterilidad o falta de viabilidad de los híbridos.

Especiación cuántica: es aquella en la que el comienzo de la especiación es casi instantáneo, por ejemplo la poliploidia, que es típica de las plantas, y puede apracer una especia nueva en una sola generación. Existen dos tipos: 

• Autopoliploidía: interviene una sola especie original, debido a un error durante la meiosis, no se separan lso cromosomas homólogos.
• Alopoliploidía: interviene dos o más especies pròximas que se cruzan dando lugar a un híbrido.