Mutaciones
Muchas veces pensamos en las bacterias como pequeñas criaturas dañinas que causan infecciones. ¡Pero a veces realmente pueden ayudarnos! ¿Creería que las bacterias pueden ayudarnos a prevenir el cáncer? Bueno, algo así. En esta lección, aprenderemos sobre la prueba de Ames, que es una prueba que usa bacterias como conejillos de indias para determinar si una sustancia química puede causar cáncer.
Primero, necesitamos entender qué son las mutaciones. Las mutaciones son cambios en una secuencia de ADN. Como saben, las células tienen toneladas de información almacenada como secuencias de ADN. Las secuencias exactas son realmente importantes porque son básicamente el manual de instrucciones de la célula de por vida. Les dicen a las células qué hacer, cuándo y cómo.
Ahora, es posible que conozca algunos superhéroes en los cómics y películas que pueden obtener poderes especiales al ser mutantes, pero en la vida real, las mutaciones suelen ser malas noticias para las células. Si ocurren mutaciones en el ADN, las instrucciones de una célula pueden estropearse y ciertas cosas en la célula no funcionarán correctamente. Si ocurren muchas mutaciones, las funciones normales de las células pueden estropearse tanto que comienzan a dividirse sin control, lo que puede causar cáncer.
Mutágenos y carcinógenos
Quizás se esté preguntando, ‘¿cómo ocurren las mutaciones y cómo puedo evitarlas?’ Las mutaciones pueden ocurrir espontáneamente debido a errores y errores que ocurren ocasionalmente dentro de las células. Estos errores son algo así como errores tipográficos que pueden ocurrir mientras la célula está haciendo una copia de su ADN. O pueden ser causados por la radiación, como los rayos X y la luz ultravioleta que proviene del sol.
Finalmente, pueden ser causados por mutágenos . Los mutágenos son sustancias químicas que provocan cambios en las secuencias de ADN. Pueden hacer esto de varias maneras, y no necesitamos entrar en detalles aquí. Si una célula encuentra un mutágeno, su secuencia de ADN cambiará en ubicaciones aleatorias en todo el genoma.
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Algunos genes son particularmente importantes para que una célula se comporte y se divida a un ritmo razonable. Si estos genes mutan, una célula puede comenzar a dividirse sin control, lo que puede causar cáncer. Una sustancia que causa cáncer es carcinógena . Los mutágenos son a menudo carcinógenos porque pueden inducir cambios en la secuencia del ADN que conducen al cáncer.
La prueba de Ames
La conclusión es que es importante saber si los productos químicos que utilizamos en nuestros alimentos, cosméticos, medicamentos, productos para el hogar, etc., son seguros para nosotros. ¿Son mutágenos? ¿Pueden causar cáncer? Para averiguarlo, podemos utilizar una prueba especial llamada prueba de Ames . La prueba de Ames usa la bacteria Salmonella como conejillos de indias para probar si una sustancia química es un mutágeno.
Veamos cómo funciona esto. Para hacer la prueba de Ames, comienza con una cepa mutante de la bacteria Salmonella . Espera un minuto, ¿las bacterias ya son mutantes? ¿Cómo diablos se supone que funciona? Si ya están mutados, ¿cómo podemos saber si una sustancia química causa mutaciones? Aquí está la clave: en la prueba de Ames, en realidad estamos probando si una sustancia química puede hacer que la mutación vuelva a la normalidad. ¡¿Qué?! Eso probablemente no tenga sentido todavía, pero quédate conmigo aquí.
Las bacterias mutantes de Salmonella que se utilizan en la prueba de Ames no pueden producir su propia histidina. La histidina (His) es un aminoácido esencial que las bacterias necesitan para vivir. Entonces, ser un mutante llamado ‘Su’ sería como si no supieras cómo hacer tus propias hamburguesas con queso. Es decir, si las hamburguesas con queso fueran imprescindibles para la vida, lo que aún está abierto a debate.
En el laboratorio, Su mutante Salmonella solo puede crecer en placas a las que se les ha agregado histidina. De manera similar, si no supiera cómo hacer sus propias hamburguesas con queso, solo podría vivir en lugares donde las hamburguesas con queso estuvieran fácilmente disponibles para usted. Así que toma estos Su mutante Salmonella y los esparce en un plato que no tiene histidina. ¿Qué espera que suceda si deja que estas bacterias crezcan? No crecerán, ¿verdad? Porque les falta un nutriente esencial que necesitan para sobrevivir.
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Aquí es donde entra en juego su supuesto mutágeno. Usted toma la sustancia química que desea probar, llamémosla Química X, y la mezcla con algunas enzimas hepáticas de rata. Este paso se debe a que a veces las sustancias químicas inofensivas se convierten en mutágenos después de ser procesadas en nuestro cuerpo. Luego, colocas el químico X en el plato donde se encuentran los mutantes de Salmonella . Luego incubas la placa durante la noche para ver si crece algo.
Cuando saca su plato de la incubadora, hay dos resultados posibles. Primero, podría no haber colonias de Salmonella , o muy pocas. Suponemos que cada colonia se forma a partir de una célula bacteriana que se convierte en una población que es lo suficientemente grande como para verla a simple vista. Alternativamente, podría haber muchas colonias. ¿Cómo podría haber muchas colonias de Su mutante Salmonella en un plato sin histidina? No se supone que crezcan sin histidina.
Aquí está la cosa: si el Químico X fuera un mutágeno, podría haber causado aleatoriamente un cambio en la secuencia de ADN que mutó el gen His a la normalidad. ¡Mutaba al mutante! ¡Ahora la Salmonella puede producir histidina, por lo que pueden crecer! Esto sería como si de repente mutaras y mágicamente supieras cómo hacer hamburguesas con queso. Ahora puedes vivir donde quieras, ¡al fin serás libre!
Entonces, la placa que no tenía colonias o solo unas pocas no contenía un mutágeno. Y la placa que tenía muchas colonias contenía un mutágeno que revirtió la mutación en el gen His a la normalidad. ¡Ahora sabemos que no debemos poner ese químico en nuestros alimentos, cosméticos, medicinas, productos para el hogar, etc.!
La prueba de Ames se basa en una suposición importante. La suposición es que, si una sustancia química puede causar mutaciones en Salmonella , podría causar mutaciones y / o cáncer en animales. Esta suposición es correcta aproximadamente el 90% de las veces. Tiene sentido porque el ADN de las bacterias y los animales tiene la misma estructura y función, por lo que las sustancias químicas que pueden cambiar su secuencia en las bacterias deberían poder hacer lo mismo en los animales.
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Resumen de la lección
En esta lección, hemos aprendido cómo las bacterias pueden ayudarnos a prevenir el cáncer sirviendo como conejillos de indias para probar si las sustancias químicas pueden causar mutaciones. Aprendimos que las mutaciones son cambios en una secuencia de ADN y pueden alterar las funciones normales de una célula e incluso causar cáncer.
Aprendimos que las mutaciones pueden producirse de diferentes formas. Pueden suceder espontáneamente debido a errores y errores que ocurren ocasionalmente dentro de las células. También pueden ser causados por radiación, como rayos X y luz ultravioleta del sol. Finalmente, pueden ser causados por sustancias químicas llamadas mutágenas . Muchos mutágenos son carcinógenos o sustancias que causan cáncer.
Aprendimos cómo funciona la prueba de Ames para probar si una sustancia química es un mutágeno. La prueba utiliza la bacteria Salmonella que tiene una mutación que les impide producir su propia histidina. No pueden crecer en placas que no tengan histidina agregada a menos que un mutágeno provoque cambios aleatorios en la secuencia de ADN que muten el gen mutante a la normalidad.
Entonces, en una prueba de Ames, cuando muchas colonias de Salmonella crecen cerca de una sustancia química, es una muy buena indicación de que esa sustancia química es un mutágeno y posiblemente puede causar cáncer; definitivamente es bueno saberlo para que podamos evitar la exposición a carcinógenos como tanto como sea posible.
Los resultados del aprendizaje
Cuando termine esta lección, podrá comprender cómo se usa la prueba de Ames para detectar células mutadas que podrían ser cancerígenas. Puede obtener conocimientos adicionales sobre la sustancia que utiliza la prueba de Ames y detallar lo que sucede durante el proceso de prueba.
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