Una mutación supresora es una segunda mutación que alivia o revierte los efectos fenotípicos de una mutación ya existente en un proceso de rescate sintético definido . Por tanto, la supresión genética restaura el fenotipo visto antes de la mutación de fondo original. [1] Las mutaciones supresoras son útiles para identificar nuevos sitios genéticos que afectan un proceso biológico de interés. También proporcionan evidencia entre moléculas que interactúan funcionalmente y vías biológicas que se cruzan . [2]
Supresión intragénica versus intergénica
Supresión intragénica
La supresión intragénica es el resultado de mutaciones supresoras que ocurren en el mismo gen que la mutación original. En un estudio clásico, Francis Crick (et al.) Utilizó la supresión intragénica para estudiar la naturaleza fundamental del código genético . A partir de este estudio se demostró que los genes se expresan como tripletes no superpuestos ( codones ). [1]
Los investigadores demostraron que las mutaciones causadas por una inserción de una sola base (+) o una deleción de una sola base (-) podrían "suprimirse" o restaurarse mediante una segunda mutación del signo opuesto, siempre que las dos mutaciones ocurrieran en la misma vecindad de el gen. Esto llevó a la conclusión de que los genes debían leerse en un " marco de lectura " específico y una inserción o deleción de una sola base cambiaría el marco de lectura ( mutación por desplazamiento del marco ) de tal manera que el ADN restante codificaría un polipéptido diferente al uno destinado. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que la segunda mutación de signo opuesto suprime la mutación original al restaurar el marco de lectura, siempre que la porción entre las dos mutaciones no sea crítica para la función de la proteína. [1]
Además del marco de lectura, Crick también usó mutaciones supresoras para determinar el tamaño del codón. Se encontró que mientras que las inserciones / deleciones de una y dos bases del mismo signo daban como resultado un fenotipo mutante, la supresión o inserción de tres bases podría dar un fenotipo de tipo salvaje . De estos resultados se concluyó que un triplete insertado o eliminado no perturba el marco de lectura y que el código genético es de hecho un triplete. [1]
Supresión intergénica
La supresión intergénica (también conocida como extragénica ) alivia los efectos de una mutación en un gen por una mutación en algún otro lugar dentro del genoma . La segunda mutación no pertenece al mismo gen que la mutación original. [2] La supresión intergénica es útil para identificar y estudiar interacciones entre moléculas, como proteínas . Por ejemplo, una mutación que interrumpe la interacción complementaria entre moléculas de proteína puede compensarse por una segunda mutación en otra parte del genoma que restaura o proporciona una interacción alternativa adecuada entre esas moléculas. Se han identificado varias proteínas de vías bioquímicas, de transducción de señales y de expresión génica utilizando este enfoque. Los ejemplos de tales vías incluyen interacciones receptor-ligando , así como la interacción de componentes involucrados en la replicación , transcripción y traducción del ADN . [1]
También es probable que estas supresiones intergénicas persistan en la población. Cuando estas mutaciones compensatorias se establecen en organismos como E. coli haciéndola resistente al fármaco debido a la presencia de un fármaco, y el uso del fármaco se detiene, las cepas resistentes no pueden volver a evolucionar fácilmente a cepas que puedan volver a hacerlo. ser sensibles a la droga a la que habían contraído resistencia. [3] Es probable que estas cepas no estén sujetas a perder estas mutaciones compensatorias, lo que disminuiría en gran medida la aptitud de la cepa, lo que produciría las cepas intermedias. Estas cepas intermedias están sujetas a cuellos de botella, lo que dificulta la reversión de los alelos antes de las supresiones intergénicas. En consecuencia, cuando se suspenden los medicamentos, se puede ver que es probable que estas mutaciones persistan en la población.
Las mutaciones supresoras también ocurren en genes que codifican proteínas estructurales del virus. Para crear un virus del fago T4 viable (ver imagen), se requiere un equilibrio de componentes estructurales. Un mutante ámbar del fago T4 contiene una mutación que cambia un codón de un aminoácido en una proteína al codón de terminación sin sentido TAG (ver codón de terminación y mutación sin sentido ). Si, tras la infección, un mutante ámbar defectuoso en un gen que codifica un componente estructural necesario del fago T4 se suprime débilmente (en un huésped de E. coli que contiene un ARNt alterado específico , ver supresor sin sentido ), producirá un número reducido de los necesarios. componente estructural. Como consecuencia, se forman pocos fagos viables, si es que hay alguno. Sin embargo, se encontró que a veces se podrían producir fagos viables en el hospedador con el supresor sin sentido débil si una segunda mutación ámbar en un gen que codifica otra proteína estructural también está presente en el genoma del fago. [4] Se encontró que la razón por la que la segunda mutación ámbar podría suprimir la primera es que las dos proteínas estructurales numéricamente reducidas ahora estarían en equilibrio. Por ejemplo, si la primera mutación ámbar provocara una reducción de las fibras de la cola a una décima parte del nivel normal, la mayoría de las partículas de fagos producidas tendrían fibras de la cola insuficientes para ser infecciosas. Sin embargo, si una segunda mutación ámbar es defectuosa en un componente de la placa base y hace que se fabrique una décima parte del número de placas base, esto puede restablecer el equilibrio de las fibras de la cola y las placas base, y así permitir la producción de fagos infecciosos. [4]
Reverente
En genética microbiana , un revertiente es un mutante que ha vuelto a su genotipo anterior o al fenotipo original por medio de una mutación supresora, o bien por una mutación compensadora en algún lugar del gen (reversión del segundo sitio).
Ver también
- Viabilidad sintética
Referencias
- ↑ a b c d e Hartwell, LH, Hood, L., Goldberg, ML, Reynolds, AE, Silver, LM y Veres, RC (2008). Genética: de genes a genomas. Nueva York: McGraw-Hill.
- ^ a b Hodgkin J. Supresión genética. 27 de diciembre de 2005. En: WormBook: The Online Review of C. elegans Biology [Internet]. Pasadena (CA): WormBook; 2005-.
- ^ Bergstrom, Carl T .; Feldgarden, Michael (22 de noviembre de 2007). "La ecología y evolución de bacterias resistentes a los antibióticos" . Patógenos: resistencia, virulencia, variación y emergencia : 125-138. doi : 10.1093 / acprof: oso / 9780199207466.003.0010 . Consultado el 27 de abril de 2021 .
- ^ a b Piso E (1970). "Interacción de genes morfogenéticos del bacteriófago T4". J. Mol. Biol . 47 (3): 293-306. doi : 10.1016 / 0022-2836 (70) 90303-7 . PMID 4907266 .
enlaces externos
- El capítulo de mutaciones del libro de texto de Biología General de WikiBooks
- Ejemplos de mutaciones beneficiosas