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Supresor de tonterías

Un supresor sin sentido es un factor que puede inhibir el efecto de la mutación sin sentido . Los supresores sin sentido se pueden dividir generalmente en dos clases: a) un ARNt mutado que puede unirse con un codón de terminación en el ARNm ; b) una mutación en los ribosomas que disminuye el efecto de un codón de terminación. Se cree que los supresores sin sentido mantienen una baja concentración en la célula y no alteran la traducción normal la mayor parte del tiempo. Además, muchos genes no tienen solo un codón de terminación, y las células comúnmente usan codones ocres como señal de terminación, cuyos supresores sin sentido suelen ser ineficientes. [1] [2] [3]

Los supresores sin sentido son una herramienta genética útil, pero también pueden tener efectos secundarios problemáticos, ya que todos los codones de terminación idénticos en el genoma también se suprimirán en el mismo grado. Los genes con codones de terminación diferentes o múltiples no se verán afectados.

SUP35 , un supresor sin sentido identificado por Wickner en 1994, es una proteína priónica .

En biología sintética, los ARNt supresores elongadores artificiales se utilizan para incorporar aminoácidos no naturales en codones sin sentido ubicados en la secuencia codificante de un gen. [4] Los codones de inicio también se pueden suprimir con ARNt supresores iniciadores, como el ARNt supresor del codón de terminación ámbar fMet2 (CUA). [5] El ARNt iniciador ámbar está cargado con metionina [6] y glutamina. [7]

En una investigación reciente, Jiaming Wang y Yue Zhang proporcionaron un nuevo enfoque de terapia génica. [8] Utilizan un vector de virus adenoasociado (AAV) para administrar un nuevo ARNt supresor (sup-ARNt tyr ) en un modelo de ratón que porta una mutación sin sentido ( Idua-W401X , TCG→TAG). Este modelo recapitula una LSD humana, la enfermedad de mucopolisacaridosis tipo I (o síndrome de Hurler), causada por la ausencia de la enzima α-l-iduronidasa (IDUA) que conduce a la acumulación de glicosaminoglicanos (GAG) y la patogénesis resultante. [9] Este método rescata los defectos patogénicos y es esencialmente estable durante 6 meses.

Bacteriófago T4

Las cepas de Escherichia coli portadoras de genes supresores sin sentido tuvieron un papel central en los primeros trabajos sobre la genética de los bacteriófagos . [10] En particular, las cepas de E. coli portadoras de supresores ámbar (supresores del codón sin sentido UAG ) permitieron el aislamiento y la propagación de mutantes del bacteriófago T4 defectuosos en el ensamblaje de fagos, la morfogénesis , la replicación del ADN , la reparación del ADN y la recombinación genética y, por lo tanto, facilitaron el estudio temprano de estos procesos a un nivel fundamental. [11] [12]

Arqueas

Se demostró la supresión de sinsentidos por ARNt alterado en la arqueona Haloferax volcana para los codones de terminación de cadena UAG (ámbar), UAA (ocre) y UGA (ópalo). [13]

Referencias

  1. ^ Nelson, David L.; Cox, Michael M.; Lehninger, Albert L. (2013). Principios de bioquímica de Lehninger (6.ª ed.). WH Freeman. pág. 1134. ISBN 978-1-4292-3414-6.OCLC 824794893  .
  2. ^ Hartwell, Leland; Hood, L.; Goldberg, M.; Reynolds, A.; Silver, L.; Veres, R. (2004). Genética: de los genes a los genomas. McGraw-Hill. pág. 267. ISBN 978-0-07-246248-7.OCLC 50417228  .
  3. ^ "Supresores de tonterías". Universidad Estatal de San Diego .
  4. ^ Young, Douglas D.; Schultz, Peter G. (2018). "Jugando con las moléculas de la vida". ACS Chemical Biology . 13 (4): 854–870. doi :10.1021/acschembio.7b00974. PMC 6061972 . PMID  29345901. 
  5. ^ Varshney, U.; RajBhandary, UL (1990). "Inicio de la síntesis de proteínas a partir de un codón de terminación". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 87 (4): 1586–90. Bibcode :1990PNAS...87.1586V. doi : 10.1073/pnas.87.4.1586 . PMC 53520 . PMID  2406724. 
  6. ^ Vincent, Russel M.; Wright, Bradley W.; Jaschke, Paul R. (11 de marzo de 2019). "Medición de la ortogonalidad del ARNt iniciador de Amber en un organismo recodificado genómicamente". ACS Synthetic Biology . 8 (4): 675–685. doi :10.1021/acssynbio.9b00021. PMID  30856316. S2CID  75136654.
  7. ^ Govindan, Ashwin; Miryala, Sandeep; Mondal, Sanjay; Varshney, Umesh (4 de septiembre de 2018). "Desarrollo de sistemas de ensayo para la decodificación del codón ámbar en los pasos de iniciación y elongación en micobacterias". Journal of Bacteriology . 200 (22). doi :10.1128/jb.00372-18. PMC 6199473 . PMID  30181124. 
  8. ^ Wang, Jiaming; Zhang, Yue; Mendonca, Craig A.; Yukselen, Onur; Muneeruddin, Khaja; Ren, Lingzhi; Liang, Jialing; Zhou, Chen; Xie, junio; Li, Jia; Jiang, Zhong; Kucukural, Alper; Shaffer, Scott A.; Gao, Guangping; Wang, Dan (14 de abril de 2022). "El ARNt supresor administrado por AAV supera una mutación sin sentido en ratones". Naturaleza . 604 (7905): 343–8. Código Bib :2022Natur.604..343W. doi :10.1038/s41586-022-04533-3. PMC 9446716 . PMID  35322228. 
  9. ^ Carter, Barrie J. (1 de junio de 2022). "Supresión de tonterías para la terapia génica". Terapia génica humana . 33 (11–12): 577–8. doi :10.1089/hum.2022.29208.bjc. ISSN  1043-0342. PMID  35537480. S2CID  248695848.
  10. ^ Stahl FW (octubre de 1995). "Los mutantes ámbar del fago T4". Genética . 141 (2): 439–442. doi :10.1093/genetics/141.2.439. PMC 1206745 . PMID  8647382. 
  11. ^ Epstein RH, Bolle A, Steinberg CM, Kellenberger E, Boy de la Tour E, Chevalley R, Edgar RS, Susman M, Denhardt GH, Lielausis A (1963). "Estudios fisiológicos de mutantes letales condicionales del bacteriófago T4D". Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 28 : 375–394. doi :10.1101/SQB.1963.028.01.053. ISSN  0091-7451.
  12. ^ Epstein RH, Bolle A, Steinberg CM, Stahl FW (marzo de 2012). "Mutantes ámbar del bacteriófago T4D: su aislamiento y caracterización genética". Genética . 190 (3): 831–40. doi :10.1534/genetics.112.138438. PMC 3296251 . PMID  22518878. 
  13. ^ Bhattacharya A, Köhrer C, Mandal D, RajBhandary UL (mayo de 2015). "Supresión de sinsentidos en arqueas". Proc Natl Acad Sci USA . 112 (19): 6015–20. doi : 10.1073/pnas.1501558112 . PMC 4434778 . PMID  25918386.