¿Cómo decide el ARNm qué gen es dominante?

Con posibles raras excepciones, este fenómeno no se “decide” a nivel de ARNm. Si un individuo tiene dos alelos diferentes que producen dos variantes de ARNm diferentes, ambos ARNm se utilizan para producir proteínas *. La “decisión” se toma a nivel de las proteínas, y depende de cuáles son sus funciones y de cómo las funciones de las dos variantes difieren entre sí.

Como ejemplo, si alguien tiene una versión normal y mutada del gen regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística, se producen ambas versiones de la proteína, pero la versión mutada no hace nada: la mutación elimina la función habitual de la proteína. Entonces, la versión normal es dominante, porque la versión mutante no tiene ningún efecto. “La mitad es suficiente”: la persona está sana porque todavía hay suficiente función normal de proteínas. Solo si alguien tiene dos copias de la proteína mutante y, por lo tanto, no produce ninguna proteína funcional, es que realmente tienen los síntomas de la fibrosis quística.

Sin embargo, si hay una mutación que cambia la función normal del gen, o crea una nueva función, en lugar de destruir la función original, entonces la versión mutada es a veces dominante. Nuevamente, “la mitad es suficiente”: si la proteína normal se está comportando, bueno, normalmente, pero la proteína mutada está disparando señales cuando no debería, entonces esa función anormal puede ser suficiente para causar problemas. La activación / ganancia de mutaciones de función en proteínas que promueven el crecimiento celular – oncogenes – es una causa común de cáncer, por ejemplo, porque el oncogén mutado se vuelve dominante.

También hay casos en los que dos variantes del gen producen proteínas funcionales que no interfieren entre sí. Un buen ejemplo son las personas con el tipo de sangre AB: tienen un gen que produce proteínas A y otro que produce proteínas B, ambos se expresan y son co-dominantes.

* a veces solo se expresa un alelo, por ejemplo, si el otro está impreso o desactivado por metilación del ADN u otras modificaciones epigenéticas. Pero eso está más allá del alcance de la pregunta.

Cath Ennis lo tocó correctamente en su respuesta, vea el “*”, pero basado en una respuesta incorrecta o no calificada aquí por “Anónimo”, haré una aclaración: no todos los efectos de dominancia genética entre alelos genéticos están en el nivel de proteína. Alexander Palmer también señala correctamente esto de una manera diferente de lo que lo haré.

Si bien a menudo es cierto que el efecto de un producto genético codificante, es decir, una proteína, puede tener un dominio fenotípico funcional como Cath describe causado por diferencias entre proteínas a nivel de aminoácidos, los genes también pueden ser dominantes debido a eventos de regulación genética como la metilación del ADN y expresión de reguladores no codificantes como miRNA a nivel de ADN / ARN solo por nombrar algunos.

En un caso común, la metilación del ADN genómico y el empaquetamiento del ADN genómico pueden afectar la expresión de transcripciones de ARN de un gen, lo que podría cambiar el equilibrio de expresión alélica entre alelos similares del gen. Un alelo genético puede parecer dominante debido a los niveles de expresión de ARN con un patrón de metilación de ADN genómico particular, mientras que en otro contexto de metilación este alelo genético no se consideraría dominante. Este dominio se debería a la metilación o empaquetamiento del ADN genómico solo y no a la función relacionada de la proteína. Consulte “Inactivación del cromosoma X” para ver solo un ejemplo común de dominancia genética debido no a las proteínas sino a los eventos genómicos.

En otro caso, las secuencias de codificación de ARN de un gen podrían, por ejemplo, no cambiar la secuencia de aminoácidos de la proteína, sino más bien hacer que el ARNm sea un objetivo mejor o peor para los reguladores de la expresión de ARNm, como los miARN o la regulación de nRARN. Una única diferencia en la mutación de la base de ADN entre diferentes alelos genéticos puede tener un efecto sobre la regulación del ARN para ese gen, por lo tanto, puede tener un efecto sobre el gen que parece ser ‘dominante’ incluso cuando las proteínas que codifican no difieren.

Cuando existen dos alelos dominantes diferentes del mismo gen en el genotipo de un organismo, puede surgir un dominio incompleto. Esto significa que se muestra una combinación de ambos fenotipos dominantes: por ejemplo, una flor que tiene alelos dominantes para la coloración roja y blanca puede ser rosa, si se produce un dominio incompleto. El dominio conjunto es otra posibilidad, en la que ambos alelos se expresan. Visitando el mismo ejemplo, una flor en la que los alelos rojo y blanco son codominantes puede ser estampada o manchada de blanco y rojo. La diferencia es que, con un dominio incompleto, los efectos fenotípicos de los alelos se combinan (genes blanco + rojo = flor rosa); Con el dominio conjunto, los efectos fenotípicos de ambos alelos se expresan tal cual (genes blancos + rojos = flor blanca + roja).

La dominación se determina a nivel genético o proteico. Si se ha producido una mutación en el material genético que hace que un alelo particular no se pueda transcribir, no puede producir una proteína en primer lugar y, por lo tanto, es recesivo. O el alelo aún puede ser transcribible, pero la proteína producida finalmente es inerte o supera a la proteína producida por el alelo dominante.

La dominación se basa en la proteína expresada. Es ex post facto.