El término corrección se utiliza en genética para referirse a los procesos de corrección de errores, propuestos por primera vez por John Hopfield y Jacques Ninio, involucrados en la replicación del ADN , la especificidad del sistema inmunológico y el reconocimiento de sustratos enzimáticos, entre muchos otros procesos que requieren una especificidad mejorada. Los mecanismos de corrección de Hopfield y Ninio son procesos activos fuera del equilibrio que consumen ATP para mejorar la especificidad de diversas reacciones bioquímicas.
En las bacterias , las tres ADN polimerasas (I, II y III) tienen la capacidad de corregir, utilizando la actividad exonucleasa 3' → 5' . Cuando se reconoce un par de bases incorrecto, la ADN polimerasa invierte su dirección en un par de bases de ADN y elimina la base no coincidente. Después de la escisión de la base, la polimerasa puede reinsertar la base correcta y la replicación puede continuar.
En eucariotas , sólo las polimerasas que se ocupan del alargamiento (delta y épsilon) tienen capacidad de corrección (actividad exonucleasa 3' → 5'). [1]
La revisión también se produce en la traducción de ARNm para la síntesis de proteínas . [2] En este caso, un mecanismo es la liberación de cualquier aminoacil-ARNt incorrecto antes de la formación del enlace peptídico . [3]
El grado de corrección en la replicación del ADN determina la tasa de mutación y es diferente en diferentes especies. [4] Por ejemplo, la pérdida de corrección debido a mutaciones en el gen de la ADN polimerasa épsilon da como resultado un genotipo hipermutado con >100 mutaciones por Mbase de ADN en cánceres colorrectales humanos. [5]
El alcance de la corrección en otros procesos moleculares puede depender del tamaño efectivo de la población de la especie y del número de genes afectados por el mismo mecanismo de corrección. [6]
El gen 43 del bacteriófago (fago) T4 codifica la enzima replicativa de la ADN polimerasa del fago. Se han identificado mutantes del gen 43 sensibles a la temperatura ( ts ) que tienen un fenotipo antimutador , es decir, una tasa más baja de mutación espontánea que el tipo salvaje. [7] Los estudios de uno de estos mutantes, tsB120 , mostraron que la ADN polimerasa especificada por este mutante copia plantillas de ADN a un ritmo más lento que la polimerasa de tipo salvaje. [8] Sin embargo, la actividad de la exonucleasa 3' a 5' no fue mayor que la del tipo salvaje. Durante la replicación del ADN, la proporción de nucleótidos transferidos a aquellos incorporados de manera estable en el ADN recién formado es de 10 a 100 veces mayor en el caso del mutante tsB120 que en el tipo salvaje. [8] Se propuso que el efecto antimutador puede explicarse tanto por una mayor precisión en la selección de nucleótidos como por una mayor eficiencia de eliminación de nucleótidos no complementarios (corrección) por la polimerasa tsB120 .
Cuando los viriones del fago T4 con una ADN polimerasa del gen 43 de tipo salvaje se exponen a la luz ultravioleta , que introduce daños en el dímero de pirimidina de ciclobutano en el ADN, o al psoraleno más luz, que introduce aductos de pirimidina, la tasa de mutación aumenta. Sin embargo, estos efectos mutagénicos se inhiben cuando la síntesis de ADN del fago es catalizada por la polimerasa antimutadora tsCB120 u otra polimerasa antimutadora, la tsCB87 . [9] Estos hallazgos indican que el nivel de inducción de mutaciones por daño en el ADN puede estar fuertemente influenciado por la función de corrección de pruebas de la ADN polimerasa del gen 43.
El coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática es el agente causante de la pandemia de COVID-19. El genoma del virus ARN del SARS-CoV-2 codifica un complejo de replicación y transcripción, una máquina proteica de múltiples subunidades que lleva a cabo la replicación y transcripción del genoma viral, procesos esenciales para el ciclo de vida del virus. Una de las proteínas especificadas por el genoma del coronavirus es una proteína no estructural, nsp14, que es una exoribonucleasa de 3' a 5' (ExoN). Esta proteína reside en el complejo proteico nsp10-nsp14 que mejora la fidelidad de la replicación al corregir la síntesis de ARN, una actividad crítica para el ciclo de vida del virus. [10] Además, la exoribonucleasa nsp14-ExoN, que corrige el coronavirus, es necesaria para mantener la recombinación genética generada durante la infección. [11]