Mutazio

[eskuinera|250px|thumb|Argazkian *[Ozpin-euli|Drosophila melanogaster* euliaren mutante batzuk, begien eta gorputzaren kolorea aldatuta dutenak]]
Biologian, **mutazioa** izaki bizidun, birus edo kromosoma-kanpoko DNA edo edozelako material genetikoaren nukleotido sekuentziaren alterazio permanentea da.

Mutazioak DNAren erreplikazioan, bereziki meiosian, ematen diren akatsen ondorio dira, baina izan daitezke ere DNA kaltetzen duten bestelako kanpo faktoreen ondorioz, adibidez erradiazioaren edo karzinogenoen ondorioz. Akats hauek konpon daitezke (bereziki muturren bateratze mediatua mikrohomologia bidez), edo beste akats bat sortu konpontzeko bidean ari direla. Baliteke ere mutazio horiek erreplikazioan ematen diren akatsak izatea (translesio sintesia). Mutazioak DNA segmentuen insertzio edo ezabaketaren bideez ere gerta daitezke, elementu mugikor genetikoen ondorioz. Mutazioek ez dute zertan aldaketa ikusgarririk egin behatu daitezkeen ezaugarrietan (fenotipoan). Mutazioek paper normala eta anormala dute prozesu biologiko askotan, hala nola eboluzioan, minbizian eta immunitate-sistemaren garapenean.

Mutazioak zelula somatikoetan edo ugalketa-zeluletan (gametoetan) gerta daitezke. Lehenengo kasuan ez dira mutazioa jasan duen organismoaren ondorengoetara transmitituko, baina gametoetan gertatzen direnean ondorengo guztiek heredatuko dituzte. Mutazioek aldaketak eragiten dituzte bizidunengan eta bizidunen populazioetan, gene-multzoen oreka apurtuz. Garrantzi handia dute, beraz, eboluzio biologikoaren prozesuan.

## Laburpena 
Mutazioek DNAren sekzio handiak bikoiztea ekar dezakete birkonbinazio genetikoaren bidez. Bikoizketa horiek gene berrien eboluziorako lehengai iturri garrantzitsuak dira, izan ere, milioi bat urtez behin hamarnaka eta ehunka gene duplikatzen dira animali genometan Gene gehienak gene familia handitan biltzen dira, zeinak arbaso beretik datozen, eta sekuentzia-homologia dela-eta antzeman daitezke. Gene berriak hainbat metodoren bidez sortzen dira. Eskuarki, antzinako gene baten bikoizketa eta mutazioaren bidez, edo gene ezberdinen zatiak birkonbinatuz, funtzio berriekin konbinazio berriak osatzeko

Kasu horretan, domeinu proteikoek modulu bezala jarduten dute, bakoitzak funtzio berezi eta independente batekin, eta nahas daitezkeenak, propietate berriak dituzten proteina berriak kodifikatzen dituzten geneak sortzeko Gene baten (edo genoma osoaren) bikoizketaren beste abantaila bat da ingeniaritzako erredundantzia handitzen duela. Horrek pareko gene batek funtzio berri bat hartzea ahalbidetzen du, beste kopiak jatorrizko funtzioa betetzen duen bitartean . Beste mutazio mota batzuek noizbehinka gene berriak sortzen dituzte, aurretik kodifikatzailea ez den DNAtik abiatuta

Kromosomen kopuruaren aldaketek mutazio handiagoak eragin ditzakete, non kromosomen barnean DNAren segmentuak apurtu eta, ondoren, berrantolatu egiten diren. Adibidez, Homininae-etan, bi kromosomek bat egin dute giza kromosoma 2 sortzeko; fusio hori ez zen gertatu gainerako tximinoetan, eta kromosoma horiek bananduta mantendu zituzten. Eboluzioan, berrantolaketa kromosomiko horien funtzio garrantzitsuena zera izan daiteke: espezie berrietan populazio baten dibergentzia bizkortzea, populazioek gurutzatzeko aukera gutxiago izatea eraginez. Horrela, populazio horien arteko desberdintasun genetikoak mantenduko dira

Genoman zehar desplazatu daitezkeen DNA sekuentziak, transposonak kasu, landare eta animalien material genetikoaren zati garrantzitsua dira, eta genomen eboluzioan garrantzitsuak izan ahal ziren. Adibidez, Alu sekuentziaren milioi bat kopia baino gehiago daude giza genoman, eta sekuentzia horiek gene-adierazpenaren erregulazioa bezalako funtzioak betetzeko bildu dira DNA sekuentzia mugikor horien beste ondorio bat hau da: genoma baten barnean mugitzen direnean, existitzen diren geneak aldatu edo ezabatu dezaketela, eta beraz, dibertsitate genetikoa sor dezakete.

Letalak ez diren mutazioak gordailu genetikoaren barruan metatzen dira eta aldakortasun genetikoaren tamaina handitzen dute. Gordailu genetikoaren barruko aldaketa genetiko batzuen ugaritasuna hautespen naturalaren bidez murriztu daiteke. Beste mutazio mesedegarriago batzuk berriz,  metatu egin daitezke eta moldaerazko aldaketak eragin.

Adibidez, tximeleta batek mutazio berriak dituzten kumeak sor ditzake. Mutazio horietako gehienek ez dute inolako eraginik izango, baina bakar batek tximeletaren kumeetako baten kolorea alda lezake, eta harrapakarientzat ikusteko zailagoa (edo errazagoa) bihurtu. Kolore-aldaketa hori onuragarria bada, tximeleta horrek bizirauteko eta bere ondorengoak sortzeko aukerak apur bat hobeak izango dira, eta denborarekin, mutazio hori duten tximeleten kopuruak populazioaren ehuneko handiagoa osa dezake.

Mutazio neutroak berriz, banakoaren dohipenean eraginik ez duten efektuak dituzten mutazioak dira. Bere maiztasuna handitu egin daiteke denboran zehar jito genetikoaren eraginez. Uste denez, mutazio gehien-gehienek ez dute eragin esanguratsurik organismo baten gaitasunean.Gainera, DNA konpontzeko mekanismoak gai dira aldaketa gehienak konpontzeko, mutazio iraunkor bihurtu aurretik eta organismo askok zelula somatikoak deuseztatzeko mekanismoak dituzte, bestela, betiko mutatuta geratuko liratekeenak.

Mutazio onuragarriek ugalketa-arrakasta hobetu dezakete
## Kausak 
Mutazio gehienak naturan halabeharrez eta berez gertatzen dira. Edozein DNA zati edo genek izan ditzakete mutazioak. DNA bikoizteko prozesu konplexuetan (mitosian eta meiosian) akatsak gerta daitezke, eta horiek, era berean, berezko mutazioak eragin ditzakete. Berezko mutazioak espezie guztietan gertatzen dira, baina ez dute oso maiztasun handia. Giza espeziean, berez gertatzen diren mutazioen tasa honako hau dela esaten da: 10-5 gene eta gameto bakoitzeko; alegia, sortutako ehun mila gametotik batek mutazio bat darama gene jakin baterako

Gizakiek, batez beste, 60 mutazio berri transmititzen dizkiete beraien seme-alabei. Urtero bi mutazio berri gehitzen zaizkio haur bati

Lau mutazio mota daude: (1) bat-bateko mutazioak (molekulen deskonposizioa), (2) DNAn kalte naturalen erreplikazioaren deribazioaren ondoriozko mutazioak, (3) DNA konpontzean sartutako erroreak, eta (4) mutazio induzituak. Zientzialariek ere nahita sar ditzakete sekuentzia mutanteak, DNA erabiliz, esperimentazio zientifikoa egiteko. 

### Bat-bateko mutazioak 
Mutazio espontaneoak probabilitate ez nuluarekin gertatzen dira, baita zelula osasuntsu eta ez kutsatu batean ere. Kalkulatzen da gizakien zelula bakoitzeko egunean 10.000 kalte oxidatibo sortzen direla naturalki DNAn, 100.000 arratoien zeluletan.

Berezko mutazioak aldaketa espezifikoagatik bereiz daitezke

* Tautomeria: base bat hidrogeno atomo bat birkotatuta aldatzen da. Base horren hidrogeno lotura patroia aldatuz, erreplikazioan zehar, baseen parekatze oker bat eragiten du
* Delezioa: Purina-base bat galtzea (A edo G) leku apuriniko bat osatzeko (AP gunea).
* Desaminazioa: hidrolisi bidez, base normal bat jatorrizko amino taldearen ordez, zeto-talde bat duen base atipiko batera aldatzen da. Adibidez: C → U eta A → HX (hipoxantina). 
* Hariaren desagertzea: molde berriaren desnaturalizazioa erreplikazioan zehar, eta ondoren, birnaturalizazioa beste puntu batean ("lerradura"). Horrek delezio eta txertatzeak ekar ditzake.
* Erreplikaren desplazamendua.

### Errorearen aurrean erreplikazioa sahiestea 
Gero eta froga gehiago dago berez sortzen diren mutazio gehienak DNAk molde-katean eragindako kaltearen ondorengo erreplikazio-akatsen ondorio direla (translesioen lesioen zeharrekoa da). Saguetan, mutazio gehienak translesien sintesiak eragiten ditu[34]. Era berean, Kunz et alk legamian ikusi zuten base pare bakar baten berezko ordezkapenen % 60 baino gehiago translesioen sintesiak eragiten zituela.

### Dna konponketan egindako akatsak 
Modu naturalean gertatzen diren kate bikoitzeko hausturek DNAn maiztasun erlatiboki baxua duten arren, horiek konpontzeak mutazioak eragiten ditu. Mutur ez-homologoen lotura (NHEJ) kate bikoitzeko hausturak konpontzeko bide nagusietako bat da. NHEJ delakoak nukleotido batzuk ezabatzea dakar, bi muturren lerrokatze zehaztugabe ahalbidetzeko eta berriro elkartzeko. Ondoren, nukleotidoak gehituz hutsuneak betetzen dira. Ondorioz, NHEJk mutazioak sortu ohi ditu

### Mutazio induzituak 
Mutazio induzituak genearen alterazioak dira, mutagenoekin eta ingurumen-kausekin kontaktuan jarri ondoren sorturikoak. Hau da, kanpoko agente batek eragindako mutazioak. Honi agente mutageno esaten zaio, eta bi eratakoa izan daiteke: fisikoa-esaterako, erradiazio ionizatzaileak edo ultramoreak, edo kimikoak-esaterako, bisulfito ioiak, azido nitrosoa, etab. Mutageno bakoitzak du mutatzeko modu espezifikoa; alegia, mutazio batzuekiko “zaletasuna”. Mutazio batzuek gene baten DNAren oinarrien sekuentzia aldatzen dute, baina ez dute geneak sortutako proteina aldatzen. 
thumb|Begi gorriko indibiduo “basatia” Drosophila melanogaster-en

### Herentziazko gaixotasunak 
Mutazio bat zelula germinal batean badago, bere zelula guztietan mutazioa daraman ondorengo bat sor dezake. Hori da herentziazko gaixotasunen kasua. Zelula germinal baten barruan DNA konpontzeko gene batean mutazio bat badago, hozi-lerroan mutazio horiek daramatzaten gizakiek minbizia izateko arrisku handiagoa izan dezakete. Horren adibide bat albinismoa da: OCA1 edo OCA2 genean gertatzen da mutazioa. Nahasmendu hori duten pertsonek joera handiagoa dute minbizi-mota asko eta beste nahasmendu batzuk izateko, gainera, ikusmen arazoak izan ohi dituzte.

DNAn izandako kalteek arazoak sor ditzakete DNA erreplikatzean, eta erreplikazio errore horiek mutazio genetiko bat eragin dezakete, aldi berean, nahasmendu genetiko bat eragin dezakeena. DNAren kalteak zelularen DNA konpontzeko sistemak konpontzen ditu. Zelula bakoitzak hainbat bide ditu entzimek DNAn eragindako kalteak ezagutu eta konpontzeko. DNA modu askotan kaltetu daitekeenez, konpontzeko prozesua gorputza gaixotasunetatik babesteko modu garrantzitsua da. Behin DNAn izandako kalteak mutazio bat eragin duenean, mutazio hori ezin da konpondu.

### Funtzioa kartzinogenesian 
Bestalde, mutazio bat organismo baten zelula somatiko batean gerta daiteke. Mutazio horiek organismo beraren zelulen ondorengo guztietan egongo dira. Zelula somatikoen belaunaldietan zehar zenbait mutazio metatzea, zelula normaletik minbizi zelulara transformatzearen kausa nagusia da

Funtzio galerako mutazio heterozigotoak dituzten zelulek (genearen kopia zuzen bat eta mutatu bat dutenak) kopia ez mutatuarekin funtziona dezakete, kopia zuzenak somatikoki mutazioa jasan arte. Mutazio mota hori maiz gertatzen da organismo bizidunetan, baina zaila da horien tasa neurtzea. Tasa horren neurketa garrantzitsua da pertsonek minbizia garatzeko izan dezaketen abiadura iragartzeko

Unean uneko mutazioak DNAren erreplikazioan gertatzen diren berezko mutazioetatik sor daitezke. Mutazio-tasa mutagenoen arabera igo daiteke. Batetik, mutagenoak fisikoak izan daitezke: UV izpien erradiazioa, X izpiak edo muturreko beroa kasu. Bestetik, kimikoak: base pareak desplazatzen dituzten edo DNAren forma helikoidala aldatzen duten molekulak. Minbiziarekin lotutako mutagenoak sarritan aztertzen dira minbiziari eta horren prebentzioari buruz ikasteko.

### Mutazio prioikoak 
Prioiak proteinak dira eta ez dute material genetikorik. Hala ere, prioien erreplikazioa mutazioen eta hautespen naturalaren menpe dagoela frogatu da, beste erreplikazio forma batzuk bezala PRNP giza geneak proteina prioiko nagusia (PrP) kodetzen du, eta gaixotasunak sortu ditzaketen prioien mutazioen menpe dago.

## Mutazio onuragarriak 
Proteinen sekuentzietan aldaketak eragiten dituzten mutazioak organismo batentzat kaltegarriak izan daitezkeen arren, batzuetan efektua positiboa izan daiteke ingurune jakin batean. Mutazioak ahalbidetu dezake organismo mutanteak tentsio jakin batzuei aurre egitea organismo basatiek baino hobeto. Gainera, azkarrago produzitzea ere ahalbidetzen du. Kasu honetan, mutazio batek joera izango du populazio baten hautespen naturalaren bidez ohikoagoa bihurtzea. 

## Eragile mutagenoak 
thumb|Lehoi zuria, mutazio batek eragindakoa

Berezko mutazioen frekuentzia oso txikia da. Hala ere, zenbait agente fisiko-kimikok frekuentzia hori areagotzen dute; eragile mutagenoak dira, eta mutazio induzituak sortzen dituzte. Hona hemen garrantzitsuenak:

* erradiazio ionizatzaileak (X eta gamma izpiak, izpi kosmikoak...)
* erradiazio ultramorea
* base nitrogenatuen analogoak
* agente alkilatzaileak (nitrosoguanidina, etileno-oxidoa...)
* agente tartekatzaileak (akridina)
* zenbait eragile biologiko (mutazioak eragiten dituzten birusak -onkobirusak, adibidez-)

## Minbizia eta mutazioak 
Minbiziak ez die jarraitzen zelulen ohiko hazkundea arautzen duten faktoreei, izan ere, oraindik ez ditugu oso ondo ezagutzen. Baldintza arruntetan, zelulak beharrezkoa denean baino ez dira ugaltzen; hau da, garapenean, eta, geroago, galdutako zelulen ordez berriak jartzeko ohiko berritze prozesuetan (azala, hesteetako mukosa) edo prozesu traumatikoen ondoren (istripuak, gaixotasunak). Zelulek kontrola galtzen dutenean, zelulak ugaldu egiten dira, pilatu eta tumore gaiztoa sortzen da. Tumoreak solidoak izan daitezke (bularretakoa, umetokikoa, prostatakoa, urdailekoa, biriketakoa, kolonekoa). Tumore gehienak zelulen klonak dira; alegia, tumore zelula bilakatu den zelula bakar baten ondorengoak. Tumore gaiztoak, ondoko ehunetara zabaltzeaz gain, organismoko beste leku batzuetara ere zabal daitezke; izan ere, zelula batzuk hasierako tumoretik banandu eta beste ehun batzuetara joan daitezke linfa eta odol sistemak baliatuz, eta ehun berrietan tumore sekundarioak sortu. Prozesu horri metastasia deitzen zaio

## Historia 
Mutazionismoa hautespen natural bidezko eboluzioaren alternatiba bat da, Charles Darwinen 1859ko Espezieen jatorria liburua argitaratu aurretik nahiz ondoren izan diren alternatibetetako bat, alegia. 

Darwinen aurretik, biologoek saltazionismoan sinesten zuten, jauzi ebolutibo handien aukeran hain zuzen ere, berehalako espeziazioa barne. Adibidez, 1822an Étienne Geoffroy Saint-Hilairek espezieak bat-bateko eraldaketen bidez osa zitezkeela argudiatu zuen, geroago makromutazioa deituko zitzaiona . Darwin saltazionismoaren aurka agertu zen, eboluzioan gradualismoa azpimarratu zuen, geologian bezala. 1864an Albert von Köllikerrek Geoffroyren teoria berpiztu zuen.

1902an, Hugo de Vries holandar botanikariak ikerketa batzuen emaitzak eman zituen ezagutzera: gau-lorea izeneko landarearekin Mendelen herentziari buruz egin zituen ikerketak  eta, oro har, espezie horren herentzia era ordenatuan eta aurreikusteko moduan gertatzen zela ohartu zen; ilarrarekin gertatzen zen bezala, alegia. Hala ere, tarteka, landarearen gurasoengan edo aurrekoetan azaltzen ez zen ezaugarriren bat nabaritzen zen. De Vriesen ustez, geneetan gertatzen ziren aldaketen ondorioz sortzen ziren ezaugarri haiek, eta aldatutako gene batean sortzen den ezaugarria gero haren ondorengoetara transmititzen da, herentziazko beste edozein ezaugarriren moduan. De Vriesek mutazioak deitu zien bat-batean gertatzen ziren aldaketa horiei, eta, aldaketa horiek dituzten organismoei, mutanteakdarwinismoaren arerio bihurtu zen, William Bateson, Thomas Hunt Morgan eta Reginald Punnett genetikariek denbora batez eman zioten babesarekin.

XX. mendearen erdialdean, sintesi modernoaren aldekoek Darwinen eboluzioaren kontrakotzat eta eskola biometrikoaren etsaitzat jo zituzten lehen mutazionistak. Eta horrek nahastu egin zuen mutazionismoaren ulermena. 1918 inguruan, Ronald Fisher matematikariaren lanarekin hasitako genetika eta hautespen naturalaren sintesi batek garaitu zuen mutazionismoa.[118][119][120][121]  Hala eta guztiz ere, Mendelen genetika eta hautespen naturala 1902an hasi zen jada bateratzen, Udny Yuleren artikulu batekin,[122] eta lan teoriko eta esperimentalekin garatu zen Europan eta Amerikan. Egoera eztabaidagarria izan arren, lehen mutazionistek 1918an jada onartua zuten hautespen naturala. Gainera, etengabeko aldakuntza ezaugarri berean eragina duten gene ugariren emaitza bezala azaltzen zuten, altuera adibidez.[119][120]

Mutazionismoa, darwinismoaren beste alternatiba batzuekin batera, hala nola, lamarckismoa eta ortogenesia, baztertu egin zuten biologo gehienek, mendeldar genetikak eta hautespen naturalak elkarrekin arazorik gabe lan egin zezaketela egiaztatzean. Mutazioak bere lekua hartu zuen hautespen naturalak funtziona zezan funtsezko aldakuntza genetikoaren iturri gisa. Hala eta guztiz ere, mutazionismoa ez zen erabat desagertu. 1940an, Richard Goldschmidtek berriro defendatu zuen espeziazioa makromutazio bidezko urrats bakar batean, horrela sortutako organismoak "munstro itxaropentsu" bezala deskribatuz[123][124]. 1987an, Masatoshi Neik modu eztabaidagarrian argudiatu zuen bilakaera, askotan, mutazioek mugatzen zutela.125 Biologo modernoek, Douglas J. Futuymak besteak beste, zera ondorioztatu zuten: aldakuntza handiek bultzatutako eboluzioari buruzko baieztapen guztiak Darwindar eboluzioaren bidez azal daitezkeela ondorioztatzen dute.[126]

## Erreferentziak 
## Ikus, gainera 
* Eboluzio
* Minbizi

## Kanpo estekak