Aunque anteriormente se pensaba que era neutral, la investigación en levadura sugiere que las mutaciones puntuales sinónimas pueden tener efectos fuertemente no neutralizantes.

Un grupo de investigadores de Universidad de Michigan (MI, EE. UU.) tiene pruebas de que las mutaciones sinónimas o silenciosas pueden ser perjudiciales para el crecimiento de la levadura. Usando levadura en ciernes, los investigadores compararon la aptitud de más de 8,000 cepas mutantes que tenían diferentes tipos de mutaciones en uno de los 21 genes objetivo. Es importante destacar que este estudio demuestra que las mutaciones puntuales sinónimas no deben ignorarse, como se ha hecho a menudo, cuando se investigan mutaciones subyacentes a enfermedades específicas en humanos.

Las mutaciones sinónimas representan aproximadamente un tercio de las mutaciones puntuales. Describen errores ortográficos de una sola base en codones que no cambian la expresión de aminoácidos. Mientras tanto, las mutaciones no sinónimas alteran la expresión de aminoácidos y la secuencia de proteínas resultante. Por último, las mutaciones sin sentido codifican codones de parada, lo que provoca que la secuencia de la proteína se abrevie de forma falsa.

Se ha asumido en el pasado que debido a que las mutaciones sinónimas no alteran la expresión de aminoácidos y, por lo tanto, la secuencia de proteínas, no tienen ningún efecto sobre el organismo. La investigación actual se basa en evidencia anecdótica de que algunas mutaciones sinónimas no son neutrales.

Cas7-11 está hecho para adaptarse a un solo vector viral

Los investigadores rediseñaron la proteína CRISPR Cas7-11 para que se ajustara a un solo vector viral, haciéndola más viable para la edición de ARN en células vivas.

Los investigadores introdujeron estos tres tipos de mutaciones puntuales en diferentes cepas de levaduras mutantes utilizando CRISPR/Cas9 para comparar la velocidad de multiplicación de la levadura con respecto a la cepa control, demostrando el efecto de la mutación. Descubrieron que el 75,9 % de las mutaciones sinónimas eran significativamente dañinas y el 1,3 % eran significativamente beneficiosas.

“Las historias anteriores de mutaciones sinónimas no neutrales resultan ser la punta del iceberg”, informa el autor principal Xukang Shen. “También estudiamos los mecanismos por los cuales las mutaciones sinónimas afectan la aptitud y descubrimos que al menos una de las razones es que las mutaciones sinónimas y no sinónimas alteran el nivel de expresión génica, y el alcance de esa expresión predice el efecto de la aptitud”.

Primer autor JIANZI Zhang se sorprendió por sus hallazgos: “Nuestros resultados indican que las mutaciones sinónimas son tan importantes como las mutaciones no sinónimas en la patogénesis y requieren mayores esfuerzos para predecir e identificar las mutaciones sinónimas que causan enfermedades”. En el futuro, los investigadores esperan explorar cómo aplicar sus hallazgos a otros organismos porque no ven ninguna razón para limitar sus resultados a la levadura. Este estudio destaca el papel potencial de las mutaciones sinónimas en la patogénesis de la enfermedad y la importancia de reconocer estas mutaciones como indicadores de la enfermedad.