OBTENCIÓN DE ENERGÍA POR LOS ORGANISMOS DE LA MADRE TIERRA

1. Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo.

El metabolismo comprende una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas se denomina ruta o vía metabólica.

El catabolismo es el metabolismo de degradación de sustancias con liberación de energía.

El anabolismo es el metabolismo de construcción de sustancias complejas con necesidad de energía en el proceso.

Anabolismo y catabolismo son las partes en las que se divide el metabolismo. El anabolismo es una reacción de síntesis donde se consume energía. El catabolismo es una reacción degradativa donde se libera energía. Aunque son dos procesos distintos, funcionan de manera coordinada.

Mientras el anabolismo construye moléculas grandes a partir de otras más pequeñas, el catabolismo es una reacción de reducción donde se convierte una molécula compleja en otra más simple.

La palabra anabolismo viene del griego ana, que significa ‘hacia arriba’, y ballein, que podemos traducir como ‘lanzar’.

El anabolismo es una de las dos partes en las que se divide el metabolismo, que también es conocido con el nombre de biosíntesis.

El anabolismo es una reacción química constructiva donde se sintetizan moléculas complejas a partir de otras más simples que pueden ser orgánicas o inorgánicas. Así las moléculas pueden crecer y renovarse, o ser almacenadas como reservas de energía.

Este proceso metabólico de construcción,donde se consume energía para obtener moléculas grandes a partir de otras más pequeñas, es posible gracias al aporte de energía del adenosín trifosfato (ATP).

En estas reacciones, los compuestos más oxidados se reducen. A través del anabolismo, los seres vivos pueden formar proteínas a partir de aminoácidos y así mantener los tejidos corporales.

Funciones del anabolismo

• Aumentar la masa muscular.
• Formar los componentes y tejidos celulares del crecimiento.
• Almacenar energía.

Etapas del anabolismo

1. En la primera etapa se producen precursores, como los aminoácidos, monosacáridos y otros.
2. Luego, los precursores se activan, utilizando energía del adenosín trifosfato (ATP).
3. En la tercera etapa, se producen moléculas más complejas, como las proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos.

¿Qué es catabolismo?

Catabolismo es un vocablo que proviene del griego kato, que significa ‘hacia abajo’, y ballein, que quiere decir ‘lanzar’.

El catabolismo es la parte del proceso metabólico mediante en la cual se degradan, reducen u oxidan diferentes nutrientes orgánicos a sus formas más simples para que el cuerpo las asimile y las transforme en energía. Esta energía es esencial para el funcionamiento del anabolismo.

La energía que se libera se almacena en moléculas de adenosín trifosfato (ATP), y así la célula puede realizar acciones vitales como la contracción muscular y la síntesis de moléculas.

Es una fase destructiva de reducción donde, de una molécula orgánica compleja, como glúcidos y lípidos, se obtienen otras más simples como H₂O, CO₂, ácido láctico o amoniaco.

Un proceso catabólico es la digestión, en ella se descomponen grandes complejos moleculares y se transforman en formas más simples para que puedan ser usadas como materia prima y energía en los procesos anabólicos. Por esto, la digestión es esencial para que el anabolismo funcione adecuadamente.

Muchas veces las bacterias son capaces de metabolizar el hierro y el azufre.

Funciones del catabolismo

• Degradar los nutrientes orgánicos.
• Extraer la energía química de los nutrientes degradados para ser utilizada por el cuerpo.
• Nutrir al organismo utilizando los tejidos cuando hay carencia de alimentos.

Etapas del catabolismo

1. Las grandes moléculas orgánicas, como las proteínas, polisacáridos o lípidos, son degradadas a aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos.
2. Las moléculas pequeñas son llevadas a las células y se transforman en moléculas aún más simples, liberando energía durante el proceso.
3. Finalmente, se oxidan las coenzimas en la cadena transportadora de electrones.

2. Obtención de energía a partir de la degradación de los carbohidratos: respiración anaerobia y aerobia (ciclo de krebs y fosforilación oxidativa).

La respiración se acompaña de consumo de oxigeno y producción de CO2.

La respiración puede definirse como el proceso mediante el cual los seres vivos intercambian con el medio, oxigeno y CO2.

En los seres vivos mas evolucionado, el intercambio de los gases se realiza ante el ambiente, los órganos especializados que forman parte del aparato respiratorio y las células. En algunos seres vivos el transporte de gases se realiza a través de la sangre. El oxigeno que se encuentra en el interior oxida las sustancias protoplasmáticas. En este proceso se libera la energía y se produce gas carbónico (CO2).

Las reacciones químicas de la respiración solo se pueden realizar en presencia de enzimas especializadas. Por esta razón muchos autores le denominan reacciones enzimáticas.

La respiración acompaña a la transformación bioquímica de la energía disponible en los orgánicos derivados de alimentos, hasta la energía utilizada para los fenómenos de síntesis y transporte. La transformación anterior, que suele identificarse como metabolismo, requiere a menudo la presencia de oxigeno y comprende la oxidación completa de orgánicos hasta bióxido de carbono y agua (respiración aerobia). Si la oxidación es incompleta, los productos terminales son compuestos orgánicos, no intervienen en forma típica el oxigeno y el proceso se identifica como respiración anaerobia.

El proceso físico que hace que pasen los gases por los tejidos vivos, es el de la difusión pasiva simple.

El intercambio de gases de la respiración también depende de dos movimientos de convección de líquidos. El primero es el transporte masivo del medio externo, aire o agua, a través de las superficies para intercambio respiratorio externo. El segundo es el transporte de líquidos celómicos o a través de las superficies internas del órgano respiratorio. Estos dos transportes de convección se conocen como ventilación y circulación. Y son procesos activos, impulsados por bombas ciliares o musculares.

Por eso los órganos o aparatos respiratorios se hallan estrechamente ligados al sistema circulatorio, en el que se han desarrollado elementos celulares especializados en transportar el oxigeno, lo que consiguen capturando a este mediante pigmentos tales como la hemoglobina.

En muchos vertebrados e innumerables invertebrados, el medio interno circulante de liquido celómicos, hemolinfa o sangre, contiene un pigmento respiratorio como seria hemocianina o la hemoglobina, que se liga reversiblemente con O2, CO2, y protones+. Los pigmentos respiratorios aumentan el intercam- bio de gases de la respiración al aumentar la capacidad para el transporte masivo de ellos y también al influir en la presión parcial de gases y sus gradientes entre las superficies del intercambio tisular.

Tipos y clases de respiración.

- Aerobia

Respiración

- Anaerobia

Respiración Anaerobia:

Esta se realiza en ausencia de oxigeno del aire. Es la descomposición parcial de la glucosa sin la participación de oxigeno. La respiración anaerobia se conoce con el nombre de fermentación que es la industrialización de bebidas alcohólicas.

Respiración Aerobia:

Esta se realiza en presencia de abundante oxigeno del aire el cual se usa para descomponer la glucosa.

La respiración aerobia se divide en dos tipos:

- Externa.

- Interna.

Externa:

Es el intercambio de O2 y CO2 entre el organismo y su medio. En casi todos los organismos multicelulares y en casi todos los vertebrados, con excepción de unas cuantas salamandras que carecen de pulmones y branquias, la respiración externa se hace en estructuras especializadas llamados órganos respiratorios, como los ya dichos pulmonares y branquiales.

Interna:

Esta consiste en el proceso gradual de reacción química entre el O2 y las pequeñas moléculas orgánicas procedentes del alimento.

- Directa

Respiración

- Indirecta

Respiración Directa:

Se realiza a través de una membrana que se encuentra en contacto con el aire.

Respiración Indirecta:

Es cuando las células no se encuentran en contacto con el medio y los gases tienen que llevarse hacia el cuerpo y hacia la célula.

Para esta respiración es necesario un conjunto de órganos especializados para el intercambio gaseoso.

El conjunto de órganos y tejidos responsables de suministrar oxígeno al organismo y liberar CO2 recibe el nombre deaparato respiratorio.

Respiración aeróbica

En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico proveniente de la glucólisis, se oxida totalmente en la mitocondria, este proceso se divide en dos fases. En la primera, el ácido pirúvico ingresa a la mitocondria donde es fraccionado y oxidado completamente hasta liberar CO2. Como oxidantes actúan coenzimas, que a su vez son reducidas. El hidrógeno unido a las coenzimas es transferido en la segunda fase al oxígeno molecular, con formación de agua.

La degradación del ácido pirúvico se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, donde se encuentran las enzimas del ciclo de Krebs (Hans Krebs postuló esta vía metabólica en 1937 y posteriormente recibió el premio Nobel por su trabajo) o de los ácidos tricarboxílicos, conocido también como ciclo del ácido cítrico. Los sistemas Red-0x del transporte de electrones se encuentran adosados a las crestas mitocondriales, terminando con la fosforilación oxidativa, la que ocurre tanto en bacterias aeróbicas como en las mitocondrias de células eucarióticas. Una versión resumida de las dos fases la vemos en la figura siguiente:

Respiración anaeróbica

La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxido reducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula inorgánica cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica. No debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica como el NAD.

En el proceso anaeróbico no se usa oxígeno, sino que para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaerobia interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se re oxidan los coenzimas reducidos durante la oxidación de los substratos nutrientes; es análoga a la de la respiración aerobia, ya que se compone de los mismos elementos (citocromos, quinonas, proteínas ferrosulfúricas, etc.). La única diferencia, por tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno.

Objetivo

Lograr observar lo que sucede en la fermentación, y también saber más sobre los tipos de respiración celular aerobia y anaerobia.

La fermentación es un proceso que realizan muchos microorganismos, efectuando reacciones sobre algunos compuestos orgánicos y liberando energía. Hay muchos tipos diferentes de fermentación, pero en condiciones fermentativas solamente se efectúa una oxidación parcial de los átomos de carbono del compuesto orgánico y, por consiguiente, sólo una pequeña cantidad de la energía potencial disponible se libera.

Los conocimientos sobre la fermentación fueron atesorados desde la antigüedad por importantes civilizaciones como la egipcia y la asiria que la emplearon para la producción de bebidas alcohólicas; o como la azteca y la china que la utilizaron en la obtención de productos alimenticios tales como salsas fermentadas. Las técnicas de fermentación se modernizaron a partir de la aparición de técnicas de cultivos puros de células animales y vegetales, al igual de otro tipo de cultivos microbianos. Así, se industrializa la fermentación y da origen a grandes industrias tales como las alimenticias donde se destacan la panificadora y la de bebidas alcohólicas; la industria farmacéutica en el campo de las vacunas, medicamentos, etc., y la industria química que produce ácidos, aldehídos, etc.

El proceso de fermentación no sólo incluye la desasimilación anaeróbica como la formación de alcohol, butanol-acetona, ácido láctico, etc., sino también la producción industrial de vinagre, ácido cítrico, enzimas, penicilina etc.. Todos estos productos son el resultado de procesos microbianos y se llaman productos de fermentación. Análogamente, el término fermentador no sólo hace referencia a los recipientes en los cuales se realiza la fermentación con exclusión de aire, sino también a los tanques en los cuales se producen oxidaciones microbianas aeróbicas y a los tanques de propagación de levaduras y otros microorganismos en presencia del aire.

Fermentación microbiana

Promovidas o catalizadas por microorganismos. La reproducción de los microorganismos conlleva a que la reacción tenga un comportamientoautocatalítico siendo la concentración de los microorganismos variable. Dentro de este tipo de reacción hay 2 clases bien definidas:

Cultivos de tejidos o microorganismos (células vegetales y animales).

Reactores microbianos en sí (cultivo de microorganismos).

2.1. Diferencias entre respiración aerobia y anaerobia

3. Degradación de lípidos y proteínas.

La degradación de las proteínas debe estudiarse fundamentalmente a dos niveles dependiendo de la localización del proceso:

• tracto digestivo:

Se procesan las proteínas exógenas o ingeridas de la dieta; es la denominada digestión de proteínas.

Este proceso digestivo permite obtener los aminoácidos en forma libre, necesarios para sintetizar las proteínas propias, así como otras biomoléculas que se forman partir de ellos.

• interior de la célula:

Se procesan las proteínas endógenas, lo que se suele conocer bajo la denominación de recambio proteico.

Este recambio proteico es de gran utilidad para reciclar los aminoácidos de proteínas que ya no son útiles para el organismo y generar nuevas proteínas, u otras biomoléculas a partir de aminoácidos preexistentes.

Además, también sirve para la eliminación de aminoácidos dañados.

Recambio Proteico

La digestión celular hace referencia a la degradación intracelular de las proteínas, con la finalidad de reciclar o degradar los aminoácidos de las mismas.

Esta proteólisis puede darse en los lisosoma (orgánulo celular especializado en la degradación de moléculas) o en el citoplasma

Proteólisis lisosómica

El interior de estos orgánulos se encuentra a un pH de·5,5. y contiene proteasas e hidrolasas, principalmente de la familia de la catepsinas, encargadas de la digestión de las proteínas.

Dicha digestión puede ser:

• Autofágica, si procesa proteínas intracelulares como, por ejemplo, proteínasde membrana, -receptores hormonales o de ribosomas.
• Hetorofágica, si actúa sobre proteínas extracelulares capturadas por endocitosis como, por ejemplo, las procedentes de las lipoproteínas, sobre todo de las HDL.

Digestión de los lípidos

La digestión de los lípidos se compone de las siguientes etapas:

1. Absorción
2. Emulsión
3. Digestión
4. Metabolismo
5. Degradación

Absorción de los lípidos

Los ácidos grasos de cadena corta (hasta 12 átomos de carbono) son absorbidos directamente.

Los triglicéridos y otras grasas de la dieta son insolubles en el agua lo que dificulta su absorción. Para lograrlo, las grasas son descompuestas en pequeñas partículas que aumentan el àrea de la superficie expuesta a las enzimas digestivas.

Emulsión de las grasas

Las grasas de la dieta pasan a ser una emulsión descomponiéndose en ácidos grasos. Esto tiene lugar mediante una simple hidrólisis de los enlaces éster en los triglicéridos.

Las grasas se descomponen en pequeñas partículas por la acción detergente y la agitación mecánica dentro del estómago. La acción detergente es producida por los jugos digestivos en especial por grasas parcialmente digeridas (ácidos grasos saponificables y monoglicéridos) y las sales biliares.

Las sales biliares (tales como el àcido cólico) tienen una parte hidrofóbica (insoluble en agua) y otra hidrofílica (soluble en agua). Esto permite que se disuelvan en una interfaz óleo-acuosa, en la cual la superficie hidrofóbica está en contacto con el lípido y la superficie hidrofílica entra en contacto con el medio acuoso. Esto se llama acción detergente y emulsifica las grasas dando como resultado micelas mixtas. Las micelas mixtas sirven de vehículo de transporte a las grasas menos hidrofílicas provenientes de la dieta así como para el colesterol y las vitaminas liposolubles A, D, E y K.

Digestión de las grasas

Trás la emulsión, las grasas son hidrolizadas o descompuestas por enzimas secretadas por el páncreas. La enzima más importante es la lipasa pancreática. La lipasa pancreática descompone enlaces de tipo éster (del 1er o 3er enlace éster). Esto convierte los triglicéridos en 2-monoglicéridos (2-monoacilgliceroles). Menos del 10% de los triglicéridos quedan sin hidrolizar en el intestino.

4. Mecanismos de transcripción y traducción en la síntesis de proteínas.

Las instrucciones para construir las proteínas están codificadas en el DNA y las células tienen que traducir dicha información a las proteínas. El proceso consta de dos etapas:

TRANSCRIPCION:

La transcripción es el proceso durante el cual la información genética contenida en el DNA es copiado a un RNA de una cadena única llamado RNA-mensajero. La transcripción es catalizada por una enzima llamada RNA-polimerasa. El proceso se inicia separándose una porción de las cadenas de DNA: una de ellas, llamada hebra sentido es utilizada como molde por la RNA-polimerasa para incorporar nucleótidos con bases complementarias dispuestas en la misma secuencia que en la hebra anti-sentido, complementaria de la hebra sentido inicial. La única diferencia consiste en que la timina del DNA inicial es sustituída por uracilo en el RNA mensajero. Así, por ejemplo, una secuencia ATGCAT de la hebra sentido del DNA inical producirá una secuencia UACGUA.

Además de las secuencia de nucleótidos que codifican proteínas, el RNA mensajero copia del DNA inicial unas regiones que no codifican proteínas y que reciben en nombre de intrones. Las partes que codifican proteínas se llaman exones. Por lo tanto, el RNA inicialmente transcrito contiene tanto exones como intrones. Sin embargo, antes de que abandone el núcleo para dirigirse al citoplasma donde se encuentran los ribosomas, este RNA es procesado mediante operaciones de "corte y empalme", eliminándose los intrones y uniéndose entre sí los exones. Este RNA-m maduro es el que emigra al citoplasma. Un único gen puede codificar varias proteínas si el RNA-m inicial puede ser cortado y empalmado de diversas formas. Esto ocurre, por ejemplo, durante la diferenciación celular en donde las operaciones de corte y pegado permite producir diferentes proteínas.

Además de utilizarse como molde para la síntesis del RNA-m, el DNA también permite la obtención de otros dos tipos de RNA:

1. El RNA de transferencia (t-RNA) que se une específicamente a cada uno de los 20 aminoácidos y los transporte al ribosoma para incorporarlos a la cadena polipeptídica en crecimiento.
2. El RNA ribosómico (r-RNA) que conjuntamente con las proteínas ribosómicas constituye el ribosoma.

PROCESOS GENÉTICOS DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: LA TRANSCRIPCIÓN

Fuente: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/09-Procesos%20gen%C3%A9ticos%20de%20la%20s%C3%ADntesis%20de%20prote%C3%ADnas-la%20transcripci%C3%B3n.pdf

5. Bases moleculares de las mutaciones.

Muchas de las terapias innovadoras que se están desarrollando para las enfermedades de base genética, como los errores congénitos del metabolismo, tienen que ver con los tratamientos a nivel genético, ya sea insertando copias adecuadas de genes sin mutaciones, alterando la lectura de un gen anómalo, modificando su expresión, etc.

Para comprender su aplicación y sus mecanismos es necesario conocer qué tipos de mutaciones diferentes existen ya que, dependiendo del tipo de mutación, el agente que se utiliza es diferente.

Es decir, la terapia génica depende más del tipo de mutación que del tipo de enfermedad genética que se padece. 

El DNA o cromatina se organiza en unos corpúsculos que se denominan cromosomas. Los humanos tenemos 46 cromosomas (23 pares de cromosomas). De ellos, un cromosoma de cada par (es 23 cromosomas) los heredamos de la madre y la otra mitad del par del padre. 

De forma rápida, podemos recordar que llamamos gen a cada fragmento de DNA que contiene las instrucciones para sintetizar (formar) una proteína.

En cada cromosoma hay cientos de genes. Pero no todos están "activos" a la vez. Hay un proceso de lectura de ese DNA a partir del cual se forma una molécula intermedia, el RNA (ácido ribonucleico).

Ese RNA es capaz de salir del núcleo para formar una proteína. La lectura de la cadena de RNA para formar una proteína viene determinada por un código: el código genético.

¿Qué es una mutación?

A los cambios estables en la cadena de DNA que son capaces de ser heredados, se les conoce  como mutaciones.

Las mutaciones realmente transcendentes para la descendencia son las que están presentes u  ocurren en las células germinales (óvulos y espermatozoides).

Las mutaciones que se producen entonces pueden dar lugar a pequeños cambios, grandes cambios (causando enfermedad: mutaciones patógenas) o ser silentes.

A la mutación que heredamos de nuestros padres se le llama mutación heredada, a la que se da en el individuo sin que haya un progenitor con la misma mutación, se le conoce como mutación de novo. 

Tipos de mutaciones

Las mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes: 

1. Molecular (génicas o puntuales): Son mutaciones a nivel molecular y afectan la constitución química de los genes, es decir a la bases o “letras” del DNA.
2. Cromosómico: El cambio afecta a un segmento de cromosoma (de mayor tamaño que un gen), por tanto a su estructura. Estas mutaciones pueden ocurrir porque grandes fragmentos se pierden (deleción), se duplican, cambian de lugar dentro del cromosoma.
3. Genómico: Afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos (poliploidía) o reduciéndolo a una sola serie (haploidía o monoploidía) o bien afecta al número de cromosomas individualmente (por defecto o por exceso), como la trisomía 21 o Síndrome de Down.

En este monográfico hablaremos del primer grupo, las mutaciones de nivel molecular.

Mutaciones moleculares o puntuales

Una mutación puntual es un cambio en un solo nucleótido o en un número reducido de nucleótidos. Se podría comparar con el hecho de cambiar una única letra en una frase completa. 

La secuencia de DNA de un gen se puede alterar de diferentes formas. Estas mutaciones tendrán diferentes efectos sobre la salud de las personas, dependiendo de dónde ocurran y si alteran o no la función esencial de las proteínas o de los procesos normales de lectura, transcripción y traducción de las proteínas.

Con mucha frecuencia, en la literatura, se respeta o conserva la nomenclatura en inglés de los tipos de mutaciones, ya que, en ocasiones, las traducciones literales llevan a confusión. Intentaremos colocar de forma simultánea ambas denominaciones, para familiarizarnos con ambas.

Podemos clasificar los diferentes tipos de mutaciones en:

1. Mutaciones silenciosas

En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el triplete de nucleótidos se modifica, pero sigue codificando para el mismo aminoácido. Esto es así porque el código genético tiene cierto margen de seguridad y para cada aminoácido hay varias combinaciones de tripletes que lo determinan.

Por ejemplo, lo tripletes CCA y CCC determinan que en esta posición de la proteína se sitúe una prolina. Así, si se produce por error este cambio, será un cambio silente, porque el aminoácido codificado por ambos tripletes  es el mismo, la prolina.

2. Polimosfirmos

En este tipo de mutaciones hay un cambio de una de las bases de ADN, de tal manera que el triplete de nucleótidos que es una parte se cambia, pero incluso si se necesita un cambio de aminoácido, el aminoácido que entra en el lugar en cuestión resulta tener poco o ningún impacto en la función de la proteína.

Los polimorfismos pueden incluso conducir a una reducción de la función de la proteína en cuestión, pero por sí sola no es suficiente para causar la enfermedad (de lo contrario no serían llamados polimorfismos pero mutaciones patógenas). Ellos pueden, sin embargo, ser factores de riesgo cuando más de una junta.

Un ejemplo paradigmático en el ámbito de los errores innatos del metabolismo, son polimorfismos del gen MTHFR, cuando los dos más comunes surgen al mismo tiempo en un solo individuo, darle la susceptibilidad a ciertos cambios.

3. Missense mutation

En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el triplete codifica para un aminoácido diferente del que debería, es decir, en esa posición de la proteína habrá un aminoácido incorrecto, lo que puede alterar más o menos la función de la proteína dependiendo de su localización e importancia. 

4. Nonsense mutation

En este tipo de mutación hay un cambio en una de las bases del DNA de forma que el nuevo triplete que se forma determina la señal de fin de la cadena de aminoácidos. Esto es, se trunca la proteína, no se continúa formando a partir de ahí. Según dónde quede truncada la proteína será capaz de preservar algo de función o no.

Aplicándolo a los ECM, hay algunos fármacos que permiten que el ribosoma no se detenga, "salte" ese error y siga leyendo a pesar de la señal de STOP, son el ataluren (PTC124) y la gentamicina. Su uso ha sido más frecuente en fibrosis quística y en distrofia muscular de Duchenne, pero también hay estudios en aciduria metilmalónica tipo Mut, que de forma frecuente presenta una mutación tipo non-sense.

5. Inserción

En este tipo de mutación se añade una o más bases al DNA original. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o insertar aminoácidos extra que son inadecuados.

6. Deleción

En este tipo de mutación se pierden una o más bases, es decir, se pierde un trozo de DNA alterando la cadena proteica que debería formarse y su función. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o eliminar aminoácidos que son propios de la cadena proteica. En ocasiones las deleciones son tan largas que pueden comprometer un gen entero o varios genes contiguos. 

7. Duplicación

En este tipo de mutación hay un fragmento de DNA que está copiado una o varias veces, lo que altera la formación de la cadena de aminoácidos y la función de la proteína. De esta forma se puede alterar el marco de lectura (ver punto 8) para formar la proteína o insertar aminoácidos extra que son inadecuados.

8. Cambio de marco de lectura (Frameshift mutation)

Este tipo de mutación se da cuando por inserción o pérdida de pares de bases se cambia el marco de lectura. Para la decodificación, las bases se leen de tres en tres, esto es, cada tres bases determinan un aminoácido.

Si se cambia el marco de lectura, cambia la forma de agrupar esas tres bases y se colocaran aminoácidos erróneos habiendo la posibilidad de un triplete STOP prematuro. Las inserciones, duplicaciones y deleciones pueden dar lugar a este tipo de mutaciones.

9. Expansión por repetición

Muchas veces no son consideradas mutaciones puntuales.Se trata de repeticiones de tripletes o cuatripletes de nucleótidos, pequeñas secuencias de DNA de 3 ó 4 pares de bases que se repiten en serie.

Una mutación por expansión es una mutación en la que el número de repeticiones ha aumentado, lo que puede hacer que la proteína final no funcione correctamente.

Enfermedades paradigmáticas en este tipo de mutaciones son el Síndrome de X Frágil o las Ataxias Espinocerebelosas (SCA). En este último caso se repite el triplete de nucleótidos CAG de forma que determina una gran cadena de glutaminas (poliglutamina)

10. Otros tipos

Finalmente hay muchos tipos de mutaciones que no afectan  a la proteína en sí, si no a la cantidad de proteína que se produce y en qué circunstancias o localizaciones (tejidos y células) se produce. Se deben a alteraciones en la expresión del DNA.

Algunas regiones del DNA tienen una función principal de regular la expresión de los genes, son zonas controladoras o reguladoras que determinan qué zonas de DNA están silentes o se están expresando. Las mutaciones en estos genes reguladores pueden dar lugar a alteraciones de más de un gen ya que actúan como "directores de orquesta".