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Mutaciones disruptivas en el código genético: ¿Qué son las mutaciones sin sentido?
En genómica, una mutación sin sentido es una mutación puntual que cambia la secuencia de ADN y da como resultado la generación de un codón sin sentido, que es una terminación prematura del ARNm transcrito. Condición. Esto a menudo da lugar a la producción de proteínas incompletas, truncadas y posiblemente no funcionales. Aunque los efectos de las mutaciones sin sentido a menudo se consideran negativos, no son necesariamente dañinos para el organismo.
El impacto funcional de una mutación sin sentido depende de muchos factores, incluida la ubicación del codón de terminación dentro del ADN codificante.
Por ejemplo, el impacto de una mutación sin sentido puede depender de qué tan lejos esté la mutación del codón de terminación original y de cuánto afecte al subdominio funcional. Dado que las mutaciones sin sentido conducen a la terminación prematura de la cadena polipeptídica, también se denominan mutaciones de terminación de cadena. El impacto de estas mutaciones varía, y la tasa de impacto en diferentes genes y tejidos también. Aproximadamente el 10% de los pacientes que padecen enfermedades genéticas están asociados con mutaciones sin sentido.
Consecuencias de las mutaciones sin sentido
Consecuencias nocivas
En la mayoría de los casos, las mutaciones sin sentido tienen consecuencias perjudiciales y son el fenómeno natural más común. Las mutaciones sin sentido deletéreas pueden reducir la aptitud general y el éxito reproductivo de un organismo. Por ejemplo, una mutación sin sentido que ocurre en un gen que codifica una proteína particular puede dar lugar a defectos estructurales o funcionales en la proteína, lo que puede tener un impacto significativo en la supervivencia del organismo.
Resultados neutralesLas mutaciones neutrales sin sentido no causan ningún beneficio ni daño al organismo. En este caso, el efecto de la mutación se silencia, lo que significa que el cambio no tiene ningún impacto positivo o negativo en el organismo. Algunas mutaciones pueden ocurrir cerca del codón de terminación original, por lo que sus efectos pueden no ser obvios. Dicho esto, esta situación es relativamente rara.
Resultados beneficiosos Las mutaciones sin sentido beneficiosas se consideran los resultados mutacionales más raros. Tales mutaciones en realidad mejorarían la aptitud general y el éxito reproductivo del organismo. Aunque los codones de parada prematuros introducidos por mutaciones sin sentido suelen causar daños, en algunos casos dichas mutaciones pueden interrumpir la producción de ciertas proteínas anormales o tóxicas, mejorando así la supervivencia del organismo.Mecanismos para suprimir mutaciones sin sentido
Para suprimir los efectos negativos de las mutaciones sin sentido, muchos organismos, incluidos los humanos, utilizan la vía de desintegración del ARNm mediada por mutaciones sin sentido (NMD). Este mecanismo degrada el ARNm que contiene mutaciones sin sentido antes de la síntesis de proteínas, evitando así la producción de polipéptidos no funcionales.
Algunos organismos también pueden suprimir el daño de las mutaciones sin sentido modificando el ARNt; este tipo de ARNt se denomina ARNt supresor.
Mutaciones sin sentido comunes asociadas con enfermedades
Las mutaciones sin sentido representan aproximadamente el 20% de las sustituciones de un solo nucleótido asociadas con enfermedades humanas. La patología de estas mutaciones se debe a menudo a una reducción de la cantidad de proteína intacta, ya que sólo entre el 5 y el 25 % de las transcripciones que contienen mutaciones sin sentido no sufren desintegración.Estrategias de tratamiento para enfermedades causadas por mutaciones sin sentido
Para las enfermedades causadas por mutaciones sin sentido, las estrategias terapéuticas apuntan a restaurar la función normal reduciendo la eficiencia de la NMD, promoviendo el descuido de los codones de terminación tempranos durante la traducción o editando directamente las mutaciones sin sentido en el genoma. Estudios recientes han explorado oligonucleótidos antisentido para inhibir la NMD, y algunos ARNt supresores sintéticos se han utilizado como posibles terapias.
Medicamentos como Ataluren ayudan a leer selectivamente codones de terminación anormales, lo que los convierte en opciones potenciales para el tratamiento de enfermedades asociadas con mutaciones sin sentido.
En resumen, las mutaciones sin sentido desempeñan un papel importante en el genoma. Desde la aparición de enfermedades hasta la exploración de tratamientos, el impacto de las mutaciones sin sentido es amplio y complejo. Entonces, ¿en el futuro de la terapia genética podremos encontrar formas más efectivas de combatir estos efectos?
