Una mutación supresora es una segunda mutación que alivia o revierte los efectos fenotípicos de una mutación ya existente en un proceso definido como rescate sintético . Por lo tanto, la supresión genética restaura el fenotipo observado antes de la mutación de fondo original. [1] Las mutaciones supresoras son útiles para identificar nuevos sitios genéticos que afectan un proceso biológico de interés. También proporcionan evidencia entre moléculas que interactúan funcionalmente y vías biológicas que se cruzan . [2]
La supresión intragénica es el resultado de mutaciones supresoras que ocurren en el mismo gen que la mutación original. En un estudio clásico, Francis Crick (et al.) utilizó la supresión intragénica para estudiar la naturaleza fundamental del código genético . A partir de este estudio se demostró que los genes se expresan como tripletes no superpuestos ( codones ). [1]
Los investigadores demostraron que las mutaciones causadas por una inserción de una sola base (+) o una deleción de una sola base (-) podían ser "suprimidas" o restauradas por una segunda mutación del signo opuesto, siempre que las dos mutaciones ocurrieran en la misma vecindad del gen. Esto llevó a la conclusión de que los genes necesitaban ser leídos en un " marco de lectura " específico y una inserción o deleción de una sola base cambiaría el marco de lectura ( mutación por desplazamiento del marco ) de tal manera que el ADN restante codificaría para un polipéptido diferente al deseado. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que la segunda mutación de signo opuesto suprime la mutación original al restaurar el marco de lectura, siempre que la porción entre las dos mutaciones no sea crítica para la función de la proteína. [1]
Además del marco de lectura, Crick también utilizó mutaciones supresoras para determinar el tamaño del codón. Se descubrió que, si bien la inserción o deleción de una o dos bases del mismo signo daba como resultado un fenotipo mutante, la eliminación o inserción de tres bases podía dar como resultado un fenotipo de tipo salvaje . A partir de estos resultados, se concluyó que un triplete insertado o eliminado no altera el marco de lectura y que el código genético es, de hecho, un triplete. [1]
La supresión intergénica (también conocida como extragénica ) alivia los efectos de una mutación en un gen mediante una mutación en otra parte del genoma . La segunda mutación no está en el mismo gen que la mutación original. [2] La supresión intergénica es útil para identificar y estudiar interacciones entre moléculas, como las proteínas . Por ejemplo, una mutación que interrumpe la interacción complementaria entre moléculas de proteína puede compensarse con una segunda mutación en otra parte del genoma que restablezca o proporcione una interacción alternativa adecuada entre esas moléculas. Se han identificado varias proteínas de vías bioquímicas, de transducción de señales y de expresión génica utilizando este enfoque. Los ejemplos de dichas vías incluyen interacciones receptor-ligando , así como la interacción de componentes involucrados en la replicación , transcripción y traducción del ADN . [1]
También es probable que estas supresiones intergénicas persistan en la población. Cuando estas mutaciones compensatorias se establecen en organismos como E. coli, lo que lo hace resistente al fármaco debido a la presencia de un fármaco, y se detiene el uso del fármaco, las cepas resistentes no pueden volver a evolucionar fácilmente a cepas que puedan volver a ser sensibles al fármaco al que habían incurrido en resistencia. [3] Es probable que estas cepas no estén sujetas a la pérdida de estas mutaciones compensatorias, lo que reduciría en gran medida la aptitud de la cepa, lo que daría lugar a las cepas intermedias. Estas cepas intermedias están sujetas a cuellos de botella y, por lo tanto, dificultan la reversión de los alelos antes de las supresiones intergénicas. En consecuencia, cuando se detiene el uso de fármacos, se puede ver que es probable que estas mutaciones persistan en la población.
Las mutaciones supresoras también ocurren en genes que codifican proteínas estructurales del virus. Para crear un virus viable del fago T4 (ver imagen), se requiere un equilibrio de componentes estructurales. Un mutante ámbar del fago T4 contiene una mutación que cambia un codón para un aminoácido en una proteína al codón de terminación sin sentido TAG (ver codón de terminación y mutación sin sentido ). Si, tras la infección, un mutante ámbar defectuoso en un gen que codifica un componente estructural necesario del fago T4 es suprimido débilmente (en un huésped de E. coli que contiene un ARNt alterado específico – ver supresor sin sentido ), producirá una cantidad reducida del componente estructural necesario. Como consecuencia, se forman pocos fagos viables, si es que se forman. Sin embargo, se encontró que a veces se podía producir un fago viable en el huésped con el supresor sin sentido débil si una segunda mutación ámbar en un gen que codifica otra proteína estructural también está presente en el genoma del fago. [4] Se descubrió que la segunda mutación ámbar podía suprimir la primera porque las dos proteínas estructurales numéricamente reducidas estarían ahora en equilibrio. Por ejemplo, si la primera mutación ámbar provocara una reducción de las fibras de la cola a una décima parte del nivel normal, la mayoría de las partículas de fago producidas tendrían fibras de la cola insuficientes para ser infecciosas. Sin embargo, si una segunda mutación ámbar es defectuosa en un componente de la placa base y provoca que se formen una décima parte del número de placas base, esto puede restablecer el equilibrio de las fibras de la cola y las placas base, y así permitir que se produzca un fago infeccioso. [4]
En genética microbiana , un revertido es un mutante que ha vuelto a su genotipo anterior o al fenotipo original por medio de una mutación supresora, o bien por una mutación compensatoria en algún lugar del gen (reversión del segundo sitio).
