¿Cuál es el efecto de una mutación sin sentido en un gen?

Pregunta respondida: ¿Cuál es el efecto de una mutación sin sentido en un gen?

Respuesta corta: El efecto inmediato de una mutación sin sentido es que el procesamiento de ADN a proteína o ARN terminará prematuramente, ya que tales mutaciones cambian un “código de aminoácidos” original a un código de “detener el procesamiento”.

Algunos posibles efectos patológicos de las mutaciones sin sentido, a menos que sean eliminados por la Decadencia de ARNm Sin Mediación , se describen en el artículo de Wikipedia Mutación sin sentido. Aquí hay un corte de la sección del artículo Patología asociada con mutaciones sin sentido:

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Las mutaciones sin sentido pueden causar una enfermedad genética al evitar la transcripción completa de una proteína específica, por ejemplo, la distrofina en la distrofia muscular de Duchenne. […] Los ejemplos de enfermedades en las que se sabe que las mutaciones sin sentido se encuentran entre las causas incluyen:

• Fibrosis quística (causada por la mutación G542X en el gen regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística ).
• Distrofia muscular de Duchenne (distrofina)
• Beta talasemia (β-globina)
• Síndrome de Hurler

Distinción importante

En organismos multicelulares, las mutaciones pueden ocurrir en:

• células somáticas ( no pueden transmitirse a la descendencia ( pueden causar cánceres))
• células germinales y gametos (estos pueden transmitirse a la descendencia).

¿Qué es una mutación sin sentido?

Una mutación sin sentido es una mutación puntual (una nucleobase ( A , T , C o G cambiada a una de las otras tres bases), dentro de una secuencia de ADN que forma parte de un gen (ADN que codifica una proteína o una estructura de ARN), al convertir un codón (triplete de ADN (tres bases consecutivas)) destinado a especificar un aminoácido, en un “codón de parada” , lo que resulta en la terminación prematura del procesamiento de ese gen. [matemáticas] ^ {[1]} [/ matemáticas ] Esto típicamente (¡pero no necesariamente!) Convierte el gen (o su resultado traducido) en sin sentido , por lo tanto, el término mutación sin sentido .

Según el artículo de Wikipedia Point Mutation , sección 2.2 Categorización funcional, existen cuatro variaciones de mutación sin sentido:

stop-gain : una mutación que da como resultado un codón de terminación prematuro ( se obtuvo un stop ), que señala el final de la traducción. Esta interrupción hace que la proteína se acorte de manera anormal. La cantidad de aminoácidos perdidos media el impacto en la funcionalidad de la proteína y si funcionará en absoluto.

stop-loss : una mutación en el codón de terminación original ( se perdió un stop ), lo que resulta en una extensión anormal del terminal carboxilo de una proteína.

start-gain : crea un codón de inicio ATG aguas arriba del sitio de inicio original. Si el nuevo ATG está cerca del sitio de inicio original, dentro del marco dentro de la transcripción procesada y aguas abajo a un sitio de unión ribosomal, puede usarse para iniciar la traducción. El efecto probable es la adición de aminoácidos adicionales al término amino de la proteína original. Las mutaciones de cambio de marco también son posibles en las mutaciones de ganancia inicial, pero generalmente no afectan la traducción de la proteína original.

pérdida inicial : una mutación puntual en el codón de inicio ATG de una transcripción, que resulta en la reducción o eliminación de la producción de proteínas.

Habitar en detalles de ADN

En el ADN (como en el ARN), hay 64 combinaciones posibles de tres bases (“tripletes” o codones), como se muestra en esta tabla (los aminoácidos se muestran en sus abreviaturas estándar de tres y una letra): [matemáticas] ^ {[2]} [/ matemáticas]

Para fines de transcripción (ADN a ARNm) y traducción (estructura de ARNm a proteína / ARN) , los genes están “enmarcados” por un “codón de inicio” ( ATG ) y cualquiera de los tres “codones de parada” ( TAA , TAG y TGA ) . [matemáticas] ^ {[3]} [/ matemáticas]

En una cadena de ARN mensajero maduro (ARNm), cada codón entre un par de inicio / parada se traduce a un aminoácido específico . Esta traducción, del ARNm a una proteína “cruda” (o a una estructura de ARN) es realizada por los ribosomas (ARNr).

Ver también

• www.vce.bioninja.com.au – Mutaciones
• www.sciencedirect.com – Mutación sin sentido
• www.medicinenet.com – Definición médica de mutación sin sentido
• YouTube: mutación sin sentido simplemente definida en 30 segundos

Algunos tipos de mutación visualizados … Fuente: www.vce.bioninja.com.au ( Mutaciones )

Notas al pie

[1] Una mutación puntual dentro de un “grupo de codones” de inicio-parada también puede cambiar un codón de aminoácidos válido en otro codón de aminoácidos válido (pero no intencionado): tales mutaciones sin sentido pueden ser sinónimos ( por ejemplo, cambiar AAG a CAG , ambos especifique lisina) o no sinónimo ( por ejemplo, cambie CAT a TAT , de histidina a tirosina).

Las mutaciones sinónimas ( no lo mismo que silenciosas) no tienen efectos (conocidos), mientras que los ídem no sinónimos, que pueden ser conservadores (cambiar a un aminoácido similar) o no conservadores (cambiar a un aminoácido diferente), pueden estar sujetos a efectos naturales. selección. Esta tabla es mi intento de desenredar la confusión:

[2] Notas para la tabla de ADN / ARN (“triplete” es sinónimo de “codón”):

1. Los tripletes 10 , 11 y 14 sirven solo como códigos de parada ( “el gen termina aquí” , no codifican ningún aminoácido), por lo que la lógica de transcripción de genes (por ARN polimerasas) y traducción (por ARN ribosomas) “sabe” cuándo envolver sus productos
2. Los trillizos 15 y 35 codifican de manera única el triptófano y la metionina, respectivamente – los 19 aminoácidos restantes están codificados por más de un triplete.
3. Triplet 35 sirve “doble función” como el código de inicio universal ( “el gen comienza aquí” ) y codifica la metionina (su valor numérico, 35 = 10 + 11 + 14 (suma de los tres valores del código de parada ) … ¡Una pura coincidencia!

[3] Supongo que los códigos de parada conducen a tres diferentes procesamientos de ARNm “post-transcripción”, y / o diferentes procesamientos de proteínas “post-traduccionales” (esto es pura especulación – Si algún genetista / biólogo profesional pudiera dejar enlaces a donde Puedo aprender más sobre esto, ¡lo agradecería mucho!).