El ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es un componente esencial de los cuerpos de los seres vivos. Los átomos de nitrógeno se encuentran en todas las proteínas y ADN. Solo algunas bacterias (Rhizobium, Clostridium, Azotobacter) y algunas cianobacterias (Anabaena y Nostoc) son capaces de aprovecharlo. El proceso de fijación de nitrógeno que realizan consiste en combinar el nitrógeno atmosférico con hidrógeno para formar amoníaco. Rhizobium leguminosarum es una bacteria simbiótica que se encuentra en unos nódulos que hay en las raíces de las leguminosas. Parte del nitrógeno fijado lo ceden a las plantas en forma de un componente soluble en el citoplasma celular. En el caso de Clostridium y Azotobacter, que son bacterias del suelo, el amoníaco queda acumulado en él. La acción de los descomponedores sobre los cadáveres, enriquecen el suelo en amoníaco. Este proceso se denomina amonificación. Casi todo el amoníaco que llega al suelo pasa rápidamente a ion nitrato por la acción de algunas bacterias. Este proceso se denomina nitrificación y ocurre en dos etapas:

• Las bacterias del género Nitrosomonas transforman el amoníaco en ion nitrito (nitrosación)
• Las del género Nitrobacter transforman el ion nitrito en ion nitrato (nitratación)

Existe un proceso contrario y perjudicial para la agricultura denominada desnitrificación que consiste en la transformación del nitrato en nitrito y de este en N2, que pasa al aire. Dicha transformación la realizan las bacterias Pseudomonas. Así se complementa el ciclo del nitrógeno.

Tipos de mutaciones

Según el grado de afectación pueden ser perjudiciales, beneficiosas o neutrales. Según las células afectadas se clasifican en dos tipos:

• Somáticas aquellas que sufren las células somáticas.
• Germinales son aquellas que sufren los gametos.

Según la extensión del material genético afectado:

• Génicas provocan cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen concreto.
• Cromosómicas afectan a la disposición de un cromosoma.
• Genómicas que alteran aumentando el número de cromosomas de la especie.

MUTACIONES GÉNICAS: suponen alrededor del 20 %. Consiste en el cambio de una base de ADN por otra. Pueden ser de dos tipos:

• Transiciones si se cambian una base púrica por otra púrica o una pirimidínica por otra pirimidínica.
• Transversiones si se produce una sustitución de una base púrica por otra pirimidínica, o viceversa.

MUTACIONES CROMOSÓMICAS: Mutaciones cromosómicas estructurales: afectan a la estructura de los cromosomas y son detectables con un microscopio. Tipos de mutaciones cromosómicas estructurales:

• Deleciones: cuando falta un segmento cromosómico.
• Duplicaciones: aparece un segmento más de una vez.
• Translocaciones son cambios de posición de un segmento cromosómico.
• Inversiones, son segmentos cromosómicos que giraron 180º.

CONSECUENCIAS DE LAS MUTACIONES CROMOSÓMICAS ESTRUCTURALES: Normalmente las translocaciones e inversiones afectan poco al portador, ya que no varía el número de genes. Las deleciones y duplicaciones aunque afecten a solo un cromosoma pueden tener consecuencias graves.

MUTACIONES CROMOSÓMICAS NUMÉRICAS: son variaciones en el número de cromosomas, se produce una segregación anómala de los cromosomas o de las cromátidas durante la meiosis. Se clasifican en dos grandes grupos:

• Euploidias y aneuploidias

Las euploidias son cambios en el número normal de dotaciones cromosómicas. Se distinguen dos tipos:

• Haploidia: existe un solo cromosoma de cada par
• Poliploidia: organismos que poseen más de un juego completo de cromosomas.

Las aneuploidias se caracterizan porque los individuos afectados presentan algún cromosoma de más o de menos, las más frecuentes son de dos tipos:

• Tridomías: poseen un cromosoma de más su dotación cromosómica es 2n+1.
• Monosomías carecen de un cromosoma de una pareja de homólogos. Su dotación cromosómica es de 2n-1.

AGENTES MUTAGÉNICOS Y REPARACIÓN DEL ADN. Mutágenos físicos: Radiaciones no ionizantes: provocan la formación de un enlace covalente entre dos bases pirimidínicas. Radiaciones ionizantes: radiaciones electromagnéticas de longitud de onda muy corta. Mutágenos químicos: Sustancias intercalantes. Ácido nitroso.

MECANISMOS DE REPARACIÓN DEL ADN: La replicación del ADN se realiza con una gran precisión, pero siempre se producen errores, que son corregidos por la propia ADN polimerasa. Además existen otros que reparan los daños causados en el ADN, son sistemas enzimáticos que revisan el ADN recién sintetizado, con lo que se reducen los errores de replicación. En este mecanismo está implicadas tres enzimas: una nucleasa, una ADN polimerasa y la ADN ligasa.