¡Esa es una pregunta muy interesante!
Profundicé un poco más en los detalles de los mecanismos de replicación, y sí, las tasas de mutación son de hecho diferentes para los hilos rezagados y principales.
Claro, hay alguna evidencia que sugiere que la cadena rezagada es más propensa a las mutaciones. [1] La mayoría de nosotros rápidamente decidimos que el hilo rezagado debe haber enfrentado tasas de mutación más altas, por supuesto, gracias a todos esos fragmentos de Okazaki y al desastre, ¡duh!
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¡Pero mira lo que encontré!
Un estudio en particular demostró con elegancia que la cadena retrasada tenía una mayor precisión de replicación que la cadena principal. [2] Contraintuitivo, ¿no?
Lo que hicieron los investigadores fue (intentaré explicar el diseño experimental de la manera más simple posible, perdón por la simplificación excesiva), construyeron cepas emparejadas donde la dirección del ‘origen de replicación’ o el oriC era opuesta en cada cepa en el par.
Considere las dos posibilidades: 1 y 2, donde la dirección del movimiento de la horquilla de replicación es opuesta en comparación con la otra.
1 – la dirección del gen lacZ es la misma que la dirección del movimiento de la horquilla de replicación.
2 – la dirección del gen lacZ es opuesta a la dirección del movimiento de la horquilla de replicación.
Centrémonos en una base particular, la base cuyas tasas de mutación estamos interesados en estudiar. He marcado ese par de bases en rojo. Digamos que esta T está erróneamente emparejada con una G en lugar de una A, durante la replicación. Eso es exactamente lo que queremos ver, ¿verdad? ¡De hecho estamos buscando mutaciones!
Ahora observe la situación que enfrenta la base T particular en cada uno de estos casos. En el caso 1, esa T es parte de la cadena principal. En el caso 2, ¡de repente forma parte del hilo rezagado!
Entonces, lo que podemos hacer ahora es comparar con qué frecuencia ocurre la falta de coincidencia de TG en cada caso (1 y 2). ¡Una forma súper simple de estimar las mutaciones, de hecho! Si esta falta de coincidencia ocurre más en el caso 2 que en 1, donde la T es parte del filamento rezagado, entonces podemos concluir que el filamento rezagado es más propenso a la mutación.
Pero, curiosamente, la falta de coincidencia ocurrió con mayor frecuencia en la cadena principal que en la cadena secundaria, lo que indica que la cadena principal es más propensa a las mutaciones, en contra de la creencia popular. ¿Cómo crees que sucede eso?
Un posible mecanismo sugerido es que la polimerasa realiza la corrección de pruebas de dos maneras. Uno es la corrección de pruebas exonucleolítica bien conocida, donde una inserción errónea se elimina rápidamente. La otra forma es que se disocia a medida que inserta la base incorrecta, y el desajuste abandonado es manejado por otras polimerasas / exonucleasas. Ahora, esta disociación es mucho más fácil en el rezago. En la cadena principal, la procesividad es bastante alta, lo que dificulta la disociación de la polimerasa después de un desajuste. Esta alta procesividad podría ser una razón para mayores tasas de mutación.
Y, este estudio fue en E. coli. En los sistemas eucariotas donde todo es mucho más complejo, esta premisa puede no ser cierta.
[1] Mayor susceptibilidad a las mutaciones en la cadena rezagada de la replicación del ADN en Escherichia coli que en la cadena principal.
[2] Fidelidad desigual de la replicación de ADN de cadena principal y cadena secundaria en el cromosoma de Escherichia coli.
PD. Más investigación probablemente podría decirnos algo concreto y concluyente sobre las diferencias de fidelidad. Además, también podríamos tener nuestra propia perspectiva sobre las evidencias contradictorias.
