¿Cómo podemos asegurarnos de que la secuencia de ADN de una célula viva sea idéntica a lo largo de toda la vida?

Sabemos que el ADN no es idéntico en todas las células. Una gran razón por la que tenemos cáncer es que no todas las células terminan en el tiempo con el mismo ADN. Cuanto más a menudo se divide una célula, más probable es que se produzca una mutación. Las partes del cuerpo que tienen una división celular más rápida son más propensas a tener cáncer. Otras formas en que las personas u otros animales tienen ADN diferente en diferentes partes del cuerpo es el quimerismo. Quimerismo no es tan raro.

Cada vez que una célula normal se divide y copia su ADN para producir dos nuevas células, comete múltiples errores. “Estos errores de copia son una fuente potente de mutaciones cancerígenas que históricamente han sido científicamente infravaloradas, y este nuevo trabajo proporciona la primera estimación de la fracción de mutaciones causadas por estos errores”. Por ejemplo, cuando se agregan mutaciones críticas en cánceres de páncreas , El 77 por ciento de ellos se deben a errores aleatorios en la copia del ADN, el 18 por ciento a factores ambientales, como el tabaquismo, y el 5 por ciento restante a la herencia. Sobre todo para todos los tipos de cánceres, los investigadores encontraron que el 66 por ciento de las mutaciones totales son aleatorias, alrededor del 29 por ciento se deben al medio ambiente y el cinco por ciento restante se deben a la herencia.

Hay una buena cantidad de variación. Para el cáncer de pulmón, el 65 por ciento de todas las mutaciones se deben a factores ambientales, principalmente el tabaquismo, y el 35 por ciento se deben a errores de copia del ADN. No se sabe que los factores heredados desempeñan un papel en el cáncer de pulmón. Para cánceres de próstata, cerebro o hueso, más del 95 por ciento de las mutaciones se deben a errores de copia aleatorios. Errores tipográficos de ADN a los que culpar por la mayoría de las mutaciones cancerosas

Divisiones de células madre, mutaciones somáticas, etiología del cáncer y prevención del cáncer

Asalto aleatorio del cáncer

También hay personas que son quiméricas. Algunas de sus células tienen ADN diferente. No sabemos qué tan común es. La mayoría de las quimeras pasarán por la vida sin darse cuenta de que son quimeras. Una parte significativa de la población podría verse afectada por el quimerismo, con repercusiones para la medicina transfusional, el trasplante y la ciencia forense. “Alrededor de un octavo de todas las concepciones y cerca de un octavo de los nacidos vivos son gemelos, la mayoría de los cuales nacen solos sin un gemelo vivo. Aproximadamente uno de cada ocho de todos los que caminan es un gemelo que nació solo “.

Las quimeras naturales casi nunca se detectan a menos que presenten anomalías como las características masculinas / femeninas o hermafroditas o la pigmentación desigual de la piel. Los más notables son algunos gatos de carey macho. Las mujeres a menudo también tienen unas pocas células genéticamente idénticas a las de sus hijos, y algunas personas también tienen algunas células genéticamente idénticas a las de sus hermanos. En un estudio de 2012, los investigadores observaron los cerebros de 59 mujeres de 32 a 101 años, después de que las mujeres habían muerto. Encontraron que el 63 por ciento de estas mujeres tenían rastros de ADN masculino de las células fetales en sus cerebros. La mujer más anciana que tenía células fetales en el cerebro tenía 94 años. La mayoría de las personas nacen con unas pocas células genéticamente idénticas a las células de sus madres. A veces las personas tienen células que forman un “gemelo desaparecido” que murió muy temprano en el útero y fue absorbido. Algunas personas pueden ser más propensas a contraer enfermedades autoinmunes debido a esto.

Se han encontrado personas con dos tipos de sangre diferentes de un gemelo absorbido. Un estudio encontró que no es raro con nacimientos múltiples. Lo encontraron en el 8% de los pares de gemelos y el 21% de los pares de tripletas. El quimerismo de grupo sanguíneo en los partos múltiples humanos no es raro. Al principio, a una mujer se le negó asistencia pública cuando la evidencia de ADN mostró que no estaba emparentada con sus hijos. Se descubrió que ella era una quimera. Descubrieron que, aunque el ADN en su piel y cabello no coincidía con el de sus hijos, el ADN de una prueba de frotis cervical sí coincidía. Maternidad disputada que conduce a la identificación del quimerismo tetragénico – NEJM Otra mujer descubrió cuándo iba a recibir un trasplante de riñón. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc…

Algunas personas tienen lo que se llaman las líneas de Blaschko. Algunos de estos son causados ​​por ser una quimera.

Comprender la genética

Una persona también puede ser una quimera si tiene un trasplante de médula ósea. Durante dichos trasplantes, se destruirá la médula ósea de una persona y se reemplazará con médula ósea de otra persona. La médula ósea contiene células madre que se convierten en glóbulos rojos. Esto significa que, por el resto de su vida, una persona con un trasplante de médula ósea tendrá células sanguíneas que son genéticamente idénticas a las del donante, y no son genéticamente las mismas que las otras células en el propio cuerpo del receptor.

En algunos animales ser quimérico es aún más común. Se ha descubierto que la mayoría de los titíes y tamarinos son quiméricas y comparten ADN con su hermano gemelo. En la familia Marmoset, las cosas realmente parecen ser todas relativas

Quimerismo de Marmoset

Quimerismo en la línea germinal y cuidado paterno en los titíes (Callithrix kuhlii)

En la familia Marmoset, las cosas realmente parecen ser todas relativas

Sabemos que esto no es verdad en ti.

Como se señaló en otras respuestas, las mutaciones ocurren y, en última instancia, pueden desencadenar el cáncer. Si tuviéramos que observar sus células de la piel, encontraríamos muchas mutaciones debido a la exposición al sol.

Pero en los humanos también hay desviaciones programadas del genoma normal.

En todas las especies sexuales, los espermatozoides y los óvulos tienen solo medio complemento del genoma, y ​​cada uno de ellos tiene un atractivo único de las dos mitades. Cada óvulo tiene tres cuerpos polares asociados, uno de los cuales tiene exactamente el mismo sorteo y los otros dos tienen precisamente el sorteo complementario (es decir, si el óvulo tiene la versión materna de la región X, entonces un cuerpo polar tiene el materno y los otros dos el paternal).

En su sistema inmune, tanto las células T como las B utilizan un sistema de empalme de ADN para construir receptores de células T y anticuerpos (respectivamente), que luego experimentan una mayor diversificación a través de un programa de mutación.

En algunas plantas cultivadas, la variedad de flores o colores de hojas se debe a la actividad del transposón, fragmentos de ADN que saltan alrededor del genoma y causan alteraciones en la expresión génica.

En algunas existencias de laboratorio de la mosca de la fruta Drosophila , un cromosoma X es menos estable y se puede perder; si esto lleva la única copia del gen para hacer que los segmentos del ojo sean rojos, los ojos serán un mosaico de manchas rojas y blancas.

Si se ha infectado con ciertos virus, desde retrovirus hasta virus de Epstein-Barr, el virus se inserta en el genoma de las células que infecta. Como no infecta todas las células, nuevamente habría diferencias en el genoma entre diferentes células.

Un genoma común a través de las células de un organismo es una buena suposición inicial, pero siempre debemos ser conscientes de que no es literalmente cierto.

Sabemos que el ADN casi con certeza no es idéntico en las criaturas multicelulares de cualquier tamaño decente. Sabemos que ocurren mutaciones. Sabemos aproximadamente la tasa que ocurren en diferentes especies. Hay muchos ejemplos de células que se desvían del presunto plan básico porque las células múltiples han tenido parte de la secuencia de ADN.

No podemos.

Las células hacen todo lo posible para reducir la probabilidad de que su ADN cambie. Las células protegen el ADN mecánicamente, químicamente y, si todo eso falla, también intentan reparar cualquier daño que puedan encontrar.

Sin embargo, como consecuencia de las leyes de la termodinámica, es imposible hacer de esto un proceso perfecto y las células ni siquiera están tratando de hacerlo perfecto, simplemente lo están haciendo “lo suficientemente bueno”.