Mutación supresora

Unha mutación supresora é unha segunda mutación que alivia ou reverte os efectos fenotípicos dunha mutación xa existente nun proceso denominado rescate sintético. A supresión xenética restaura así o fenotipo que había antes da mutación de fondo orixinal. As mutacións supresoras son útiles para identificar novos sitios xenéticos que afectan un proceso biolóxico de interese. Tamén proporcionan evidencias da relación entre moléculas que interaccionan funcionalmente e vías biolóxicas que se cruzan.

Supresións intraxénica e interxénica

Supresión intraxénica

A supresión intraxénica é o resultado de mutacións supresoras que ocorren no mesmo xene que a mutación orixinal. Nun estudo clásico, Francis Crick et al. usaron a supresión intraxénica para estudaren a natureza fundamental do código xenético. Deste estudo concluíuse que os xenes se expresaban como unha sucesión de tripletes de nucleótidos (codóns) non solapados.

Demostrouse que as mutacións causadas por unha soa inserción de bases (+) ou unha soa deleción de bases (-) podía ser "suprimida" ou restaurada por unha segunda mutación do signo oposto, con tal que as dúas mutacións ocorrían no mesma zona do xene. Isto leva á conclusión de os xenes deben lerse nun "marco de lectura" específica e unha soa inserción ou deleción de bases movería o marco de lectura (mutación por desprazamento do marco de lectura) de modo que o ADN restante codificaría un polipéptido diferente do que se pretendía. Por tanto, concluíuse que a segunda mutación de signo oposto suprimiría a mutación orixinal restaurando o marco de lectura, con tal que a porción entre as dúas mutacións non sexa esencial para o funcionamento da proteína.

Ademais do marco de lectura, Crick tamén usou mutacións supresoras para deteminar o tamaño do codón. Atopouse que aínda que as insercións/delecións dunha ou dúas bases do mesmo signo tiñan como resultado un fenotipo mutante, a deleción ou inserción de tres bases podería dar lugar ao fenotipo de tipo silvestre. A partir destes resultados concluíuse que a inserción ou deleción dun triplete non alteraba o marco de lectura e o código xenético está, pois, baseado en tripletes,

Supresión interxénica

A supresión interxénica (tamén chamada extraxénica) alivia os efectos dunha mutación nun xene por medio doutra mutación situada noutra parte do xenoma. A segunda mutación non está no mesmo xene que a mutación orixinal. A supresión interxénica é útil para identificar e estudar as interaccións entre moléculas, como proteínas. Por exemplo, unha mutación que altera a interacción complementaria entre moléculas de proteínas pode ser compensada por unha segunda mutación noutro lugar do xenoma que restaura ou proporciona unha interacción alternativa axeitada entre esas moléculas. Identificáronse varias proteínas de vías bioquímicas, de transdución de sinais e expresión xénica usando esta estratexia. Exemplos de tales vías son interaccións receptor-ligando así como a interacción de compoñentes implicados na replicación do ADN, a transcrición e a tradución.

Tamén é probable que estas supresións interxénicas persistan na poboación. Cando estas mutacións compensatorias están estabilizadas nun organismo como Escherichia coli facéndoo resistente a un fármaco debido á presenza dese fármaco, e despois cesa o uso do fármaco, as cepas resistentes non poden evolucionar facilmente de novo a cepas que poidan de novo ser sensibles ao fármaco do cal adquiriran resistencia. Estas cepas probablemente non están suxeitas á perda destas mutacións compensatorias que diminuirían moito a fitness na cepa orixinando cepas intermedias. Estas cepas intermedias están sometidas a un colo de botella evolutivo, facendo así difícil que os alelos sexan revertidos á situación de antes das supresións interxénicas. Consecuentemente, cando os fármacos deixan de utilizarse viuse que é probable que estas mutacións persistan na poboación.

Fago T4

As mutacións supresoras tamén ocorren en xenes que codifican proteínas estruturais de virus. Para crear un virus fago T4 (ver imaxe), cómpre que haxa un balance de compoñentes estruturais. Un mutante ámbar do fago T4 contén unha mutación que cambia un codón para un aminoácido nunha proteína a un codón de stop TAG sen sentido. Se despois da infección un mutante ámbar defectuoso nun xene que codifica un compoñente estrutural necesario do fago T4 é suprimido debilmente (nun hóspede E. coli que contén un ARNt alterado específico -ver supresor sen sentido-), producirá un número reducido dos compoñentes estruturais necesarios. Como consecuencia fórmanse poucos ou ningúns fagos viables. Porén, atopouse que os fagos viables podían producirse ás veces no hóspede co supresor sen sentido débil se unha segunda mutación ámbar nun xene que codifica outra proteína estrutural tamén está presente no xenoma do fago. Atopouse que a razón pola que a segunda mutación ámbar podía suprimir a primeira é que as dúas proteínas estruturais reducidas numericamente estarían agora en equilibrio. Por exemplo, se a primeira mutación ámbar causou unha redución de fibras da cola do virus a unha décima parte do nivel normal, a maioría das partículas do fago producidas terían un insuficiente número de fibras da cola para seren infectivas. Porén, se unha segunda mutación ámbar é defectuosa nun compoñente da placa basal do virus causa que só se fagan a décima parte dos compoñentes da placa basal, e isto pode restaurar o balance de fibras da cola e placas basais, e así permite que se produzan fagos infectivos.

Revertente

En xenética microbiana, un revertente é un mutante que reverteu ao seu anterior xenotipo ou ao fenotipo orixinal por medio dunha mutación supresora, ou tamén por unha mutación compensatoria nalgún lugar do xene (segundo sitio de reversión).

Véxase tamén

Outros artigos

• Viabilidade sintética

Ligazóns externas

• Capítulo sobre mutacións do libro de texto de WikiBooks General Biology
• Exemplos de Mutacións benéficas