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mutación sin sentido

En genética , una mutación sin sentido es una mutación puntual en la que un único cambio de nucleótido da como resultado un codón que codifica un aminoácido diferente . [1] Es un tipo de sustitución no sinónima .

Sustitución de proteínas por mutaciones del ADN.

Esta imagen muestra un ejemplo de mutación sin sentido. Uno de los nucleótidos (adenina) se reemplaza por otro nucleótido (citosina) en la secuencia del ADN. Esto da como resultado la incorporación de un aminoácido incorrecto (prolina) a la secuencia de proteínas.

La mutación sin sentido se refiere a un cambio en un aminoácido de una proteína, que surge de una mutación puntual en un solo nucleótido. La mutación sin sentido es un tipo de sustitución no sinónima en una secuencia de ADN. Otros dos tipos de sustitución no sinónima son las mutaciones sin sentido , en las que un codón se cambia a un codón de parada prematuro que da como resultado el truncamiento de la proteína resultante , y las mutaciones continuas , en las que la eliminación del codón de parada da como resultado una proteína más larga y no funcional.

Las mutaciones sin sentido pueden hacer que la proteína resultante no sea funcional, [2] y tales mutaciones son responsables de enfermedades humanas como la epidermólisis ampollosa , la anemia de células falciformes , la ELA mediada por SOD1 y un número sustancial de cánceres . [3] [4]

En la variante más común de la anemia falciforme, el vigésimo nucleótido del gen de la cadena beta de la hemoglobina se altera del codón GAG a GTG. Por lo tanto, el sexto aminoácido, el ácido glutámico, se sustituye por valina (anotada como una mutación "E6V") y la proteína está lo suficientemente alterada como para causar la anemia de células falciformes. [5]

No todas las mutaciones sin sentido conducen a cambios proteicos apreciables. Un aminoácido puede ser reemplazado por un aminoácido de propiedades químicas muy similares, en cuyo caso, la proteína aún puede funcionar normalmente; esto se denomina mutación neutral, "tranquila", "silenciosa" o conservadora. Alternativamente, la sustitución de aminoácidos podría ocurrir en una región de la proteína que no afecte significativamente la estructura o función secundaria de la proteína. Cuando un aminoácido puede estar codificado por más de un codón (lo que se denomina "codificación degenerada"), es posible que una mutación en un codón no produzca ningún cambio en la traducción; esto sería una sustitución sinónima y no una mutación sin sentido.

Ejemplo

Forma salvaje (izquierda) y mutada (derecha) de la lámina A (pdb id: 1IFR). Normalmente, la arginina 527 (azul) forma un puente salino con el glutamato 537 (magenta), pero la sustitución de R527L rompe esta interacción (la leucina tiene una cola no polar y, por lo tanto, no puede formar un puente salino estático).
 ADN: 5' - AAC AGC CTG CGT ACG GCT CTC - 3' 3' - TTG TCG GAC GCA TGC CGA GAG - 5' ARNm: 5' - AAC AGC CUG CGU ACG GCU CUC - 3'Proteína: Asn Ser Leu Arg Thr Ala Leu

Mutación sin sentido de LMNA (c.1580G>T) introducida en el gen LMNA, posición 1580 (nt) en la secuencia de ADN (CGT), lo que provoca que la guanina sea reemplazada por timina , produciendo CTT en la secuencia de ADN. Esto da como resultado, a nivel de proteína, el reemplazo de la arginina por la leucina en la posición 527. [6] Esto conduce a la destrucción del puente salino y la desestabilización de la estructura. A nivel fenotípico esto se manifiesta con displasia mandibuloacral superpuesta y síndrome de progeria .

La transcripción y el producto proteico resultantes son:

 ADN: 5' - AAC AGC CTG CTT ACG GCT CTC - 3' 3' - TTG TCG GAC GAA TGC CGA GAG - 5' ARNm: 5' - AAC AGC CUG CUU ACG GCU CUC - 3'Proteína: Asn Ser Leu Leu Thr Ala Leu

Análisis experimental

Las mutaciones sin sentido asociadas al cáncer pueden provocar una desestabilización drástica de la proteína resultante. [7] En 2012 se propuso un método para detectar tales cambios, a saber, la proteólisis paralela rápida (FASTpp) . [8]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Definición de mutación sin sentido". Diccionario médico MedTerms . MedicinaNet. 2012-03-19. Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2013 . Consultado el 8 de septiembre de 2011 .
  2. ^ Minde, David P; Anvarian, Zeinab; Rüdiger, Stefan GD; Maurice, Madelon M (1 de enero de 2011). "Trastorno de desorden: ¿cómo las mutaciones sin sentido en la proteína supresora de tumores APC conducen al cáncer?". Cáncer molecular . 10 (1): 101. doi : 10.1186/1476-4598-10-101 . PMC 3170638 . PMID  21859464. 
  3. ^ Boillée, S; Vande Velde, C; Cleveland, DW (2006). "ELA: una enfermedad de las neuronas motoras y sus vecinas no neuronales". Neurona . 52 (1): 39–59. doi : 10.1016/j.neuron.2006.09.018 . PMID  17015226.
  4. ^ Henderson, Mark (1 de mayo de 2020). "¿Un avance monumental?". La estrella de las noticias . págs. A1, A7 . Consultado el 21 de noviembre de 2022 .
  5. ^ "141900 Hemoglobina: locus Beta; HBB: .0243 Hemoglobina S. Anemia falciforme, incluida. Malaria, resistencia a, incluida. HBB, GLU6VAL - 141900.0243". 'Herencia mendeliana en el hombre' en línea (OMIM).
  6. ^ Al-Haggar M, Madej-Pilarczyk A, Kozlowski L, Bujnicki JM, Yahia S, Abdel-Hadi D, Shams A, Ahmad N, Hamed S, Puzianowska-Kuznicka M (2012). "Una nueva mutación homocigótica de p.Arg527Leu LMNA en dos familias egipcias no relacionadas causa displasia mandibuloacral superpuesta y síndrome de progeria". Eur J Hum Genet . 20 (11): 1134–40. doi :10.1038/ejhg.2012.77. PMC 3476705 . PMID  22549407. 
  7. ^ Buey, AN; Henckel, J; DeDecker, BS; Johnson, CM; Nikolova, PV; supervisor, señor; Carril, DP; Fersht, AR (23 de diciembre de 1997). "Estabilidad termodinámica del dominio central p53 mutante y de tipo salvaje". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 94 (26): 14338–42. Código bibliográfico : 1997PNAS...9414338B. doi : 10.1073/pnas.94.26.14338 . PMC 24967 . PMID  9405613. 
  8. ^ Minde, DP; Mauricio, MM; Rüdiger, SG (2012). "Determinación de la estabilidad biofísica de las proteínas en lisados ​​mediante un ensayo de proteólisis rápida, FASTpp". MÁS UNO . 7 (10): e46147. Código Bib : 2012PLoSO...746147M. doi : 10.1371/journal.pone.0046147 . PMC 3463568 . PMID  23056252. 

enlaces externos