Una mutación supresora es una segunda mutación que alivia o revierte los efectos fenotípicos de una mutación ya existente en un proceso de rescate sintético definido . 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 resulta 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 ( codones ) no superpuestos . [1]
Los investigadores demostraron que las mutaciones causadas por la inserción de una sola base (+) o una eliminación de una sola base (-) podrían "suprimirse" o restaurarse mediante una segunda mutación del signo opuesto, siempre que las dos mutaciones ocurrieran en la misma vecindad de el gen. Esto llevó a la conclusión de que los genes necesitaban leerse en un " marco de lectura " específico y una inserción o eliminación de una sola base cambiaría el marco de lectura ( mutación por desplazamiento de marco ) de tal manera que el ADN restante codificaría un polipéptido diferente al uno pretendido. 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 mientras que las inserciones/eliminaciones de una y dos bases del mismo signo daban como resultado un fenotipo mutante, la eliminación o inserción de tres bases podría dar 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 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 proteínas puede compensarse con una segunda mutación en otra parte del genoma que restaure o proporcione una interacción alternativa adecuada entre esas moléculas. Mediante este enfoque se han identificado varias proteínas de vías bioquímicas, de transducción de señales y de expresión génica . Ejemplos de tales vías incluyen interacciones receptor-ligando , así como la interacción de componentes involucrados en la replicación , transcripción y traducción del ADN . [1]
Es probable que estas supresiones intergénicas también persistan en la población. Cuando estas mutaciones compensatorias se establecen en organismos como E. coli que lo hacen resistente al medicamento debido a la presencia de un medicamento, y se detiene el uso del medicamento, las cepas resistentes no pueden volver a evolucionar fácilmente hacia cepas que luego puedan volver a desarrollarse. ser sensibles a la droga a la que habían contraído resistencia. [3] Es probable que estas cepas no estén sujetas a la pérdida de estas mutaciones compensatorias, lo que disminuiría en gran medida la aptitud de la cepa resultante en 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 suspenden los medicamentos se puede observar 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 fago T4 viable (ver imagen), se requiere un equilibrio de componentes estructurales. Un mutante ámbar del fago T4 contiene una mutación que cambia un codón de un aminoácido en una proteína al codón de parada sin sentido TAG (ver codón de parada y mutación sin sentido ). Si, tras la infección, un mutante ámbar defectuoso en un gen que codifica un componente estructural necesario del fago T4 se suprime débilmente (en un huésped de E. coli que contiene un ARNt alterado específico ; consulte supresor sin sentido ), producirá un número reducido de los necesarios. componente estructural. Como consecuencia, se forman pocos o ningún fago viable. Sin embargo, se descubrió que a veces se podían producir fagos viables en el huésped con el supresor sin sentido débil si también estaba presente en el genoma del fago una segunda mutación ámbar en un gen que codifica otra proteína estructural. [4] Se descubrió que la razón por la que la segunda mutación ámbar podría suprimir la primera es que las dos proteínas estructurales numéricamente reducidas ahora estarían 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 fagos producidas tendrían fibras de la cola insuficientes para ser infectivas. Sin embargo, si una segunda mutación ámbar es defectuosa en un componente de la placa base y provoca que se produzca una décima parte del número de placas base, esto puede restablecer el equilibrio de las fibras de la cola y las placas base y, por lo tanto, permitir que se produzcan fagos infecciosos. [4]
En genética microbiana , un revertido es un mutante que ha revertido a su genotipo anterior o al fenotipo original mediante una mutación supresora, o bien mediante una mutación compensatoria en algún lugar del gen (reversión del segundo sitio).
