Mutația este definită ca o modificare în structura chimică a moleculei ADN și afectează, alternativ sau concomitent, numărul, poziția sau distribuția nucleotidelor A, C, G, T – cele patru litere ale alfabetului genetic.
Geneticienii cunosc de mult timp faptul că unele mutații sunt moștenite, iar altele apar de novo, randomic, în timpul vieții. Uneori, alterările ADN-ului sunt reparate înainte ca acestea să poată determina efecte fenotipice observabile. În consecință, e dificil să identificăm toate genele pentru care suntem sau am fost mutanți la un moment dat.
De exemplu, secvențierea completă a ADN-ului unui individ (genotipul), urmată de analiză bioinformatică a datelor, relevă prezența anumitor mutații specifice acelei persoane. Dacă, după câțiva ani, s-ar proceda la resecvențierea ADN-ului proaspăt recoltat de la același individ, e posibil să observăm că unele dintre mutații au fost reparate, iar altele noi au fost induse de către factorii mutageni.
Ghinion genetic
În jargonul geneticienilor, repararea unei mutații se numește reversie și reprezintă un caz de noroc genetic, în timp ce eșecul în repararea unei mutații poate fi privit ca neșansă genetică. Evident, noțiunile de șansă și neșansă au sens doar dacă mutația respectivă este nefavorabilă în condițiile de mediu date.
Reciproca e valabilă: unele mutații sunt utile, iar reversia acestora este, de fapt, pur ghinion. Altfel spus, structura ADN-ului fiecăruia dintre noi este dinamică, iar efectul acestei dinamici asupra stării noastre de sănătate este relativ. Nu există reguli stricte care să ghideze factorii mutageni (radiații, chimicale, elemente genetice mobile) către anumite gene țintă.
De exemplu, unele mutații spontane afectează gene implicate în controlul diviziunii celulare. Aceste mutații sunt adesea reparate de mașinăria moleculară a celulei, însă la anumite persoane mecanismul reparator greșește, ceea ce poate declanșa boli grave, precum cancerul. E simplu de observat că este vorba de „ghinion” genetic.
De la cancer la mutație ireparabilă, dar salvatoare
Acesta este contextul în care pot fi înțelese rezultatele unui studiu publicat la începutul anului 2015 în revista Science, studiu în care autorii susțin că apariția cancerului poate fi cauzată de neșansă. Astfel, Tomasseti și Vogelstein arată că unele forme de cancer nu sunt determinate de mutații moștenite de la părinți, ci sunt cauzate de mutații induse de novo, care apar inerent în timpul replicării ADN-ului în celulele noastre stem și care scapă procesului normal de reparare.
Aceste aspecte sunt valabile pentru orice boală în care sunt implicate mutații. De reținut faptul că mutageneza este un fenomen aleatoriu, astfel încât nu toate celulele unui organism sunt afectate de o anumită mutație. În consecință, în fiecare țesut sau organ există un peisaj distinct al mutațiilor și, implicit, o predispoziție particulară pentru o anumită maladie specifică acelui țesut/organ.
Nu m-ar mira deloc ca, în curând, să aflăm că toate bolile au substrat genetic. Astfel, mesajul principal este următorul: mutațiile noi apar mereu și trebuie să ne găsească pregătiți, în cea mai bună formă fizică și psihică. Diferite studii arată că stresul este un factor mutagen, deci soluțiile de combatere ale acestuia ne protejează în ultima instanță ADN-ul.
Dar, să nu ne îngrijoram mai mult decât e cazul din cauza acestor mutații spontane. Nu știm niciodată când ne cadorisește natura cu o mutație ireparabilă, dar salvatoare! Este binecunoscut faptul că unele mutații compensează efectul negativ al altor mutații. Cu alte cuvinte, cineva se poate naște cu o mutație într-o genă A care, foarte probabil, va declanșa o maladie gravă.
Dar dacă persoană respectivă suferă o mutație nouă, să spunem în genă B, iar cele două gene sunt parte a unei rețele funcționale, atunci efectul mutației în genă A poate fi atenuat sau anulat. Și viceversa, adică fenotipul mutant poate fi agravat! Toată această colecție de mutații moștenite ori dobândite spontan reprezintă background-ul nostru genetic.
Adică amprenta noastră genetică, certificatul nostru de mutanți. Mutațiile reprezintă materia primă pentru selecția naturală, iar cei care au ghinion genetic nu sunt vinovați, precum nu au vreun merit cei cărora le-a surâs șansa genetică. Nimeni nu are doar variantele ideale, respectiv imperfecte, pentru toate genele din genom.
Probabil că una dintre legile fundamentale ale viului ar putea să sune astfel: nimic fără mutații!
