Los cambios en la pauta de lectura pueden dar lugar a la aparición

Efecto de las mutaciones en genes estructurales. II. Deleciones e inserciones
En esta página se analiza el efecto de las deleciones e inserciones de un par de bases (mutaciones puntuales) en regiones codificantes (genes
estructurales). A partir del código genético, y conocidos los procesos de transcripción y traducción, es fácil deducir los posibles efectos de cada uno
de estos cambios en el correspondiente polipéptido. Los posibles efectos de las substituciones se esquematizan en
otra página .
Alelo silvestre
5'
DNA
G C T G G A G T A T T T A A T T T C C A A G A C C C T A T C G A C
3'
C G A C C T C A T A A A T T A A A G G T T C T G G G A T A G C T G
3'
5'
Transcripción
mRNA
G C U G G A G U A U U U A A U U U C C A A G A C C C U A U C G A C
5'
Polipéptido NH2
3'
Ala
Gly
Val
Phe
Asn
Phe
Gln
Asp
Pro
Ile
Asp
En este esquema se indica
la secuencia de una parte
del alelo silvestre de un
gen (DNA), la secuencia
d e l
s e g m en t o
correspondiente de RNA
mensajero después de la
transcripción (mRNA) y la
secuencia de aminoácidos
que genera ese segmento
t ra s
la
t ra du c ción
(polipéptido).
COOH
Las inserciones originan cambios en la pauta de lectura
inserción
DNA
(mutante)
5'
G C T G G A G T A T T T A C A T T T C C A A G A C C C T A T C G A C
3'
C G A C C T C A T A A A T G T A A A G G T T C T G G G A T A G C T G
3'
5'
Transcripción
mRNA
(mutante)
5'
Polipéptido
(mutante) NH2
G C U G G A G U A U U U A C A U U U C C A A G A C C C U A U C G A C
Ala
Gly
Val
Phe
Thr
Phe
Pro
Arg
Pro
Tir
Arg
3'
En este esquema se indica
el efecto que produce una
mutación por inserción de
una base (un par GC) en el
g e n
i n d i c a d o
anteriormente: a partir del
punto de inserción, cambia
la pauta de lectura de
todos los codones del
mRNA y, por tanto, a partir
de ese punto cambian la
mayor
parte
de
los
aminoácidos
COOH
Las deleciones originan cambios en la pauta de lectura
deleción
5'
3'
G C T G G A G T A T T T A T T T C C A A G A C C C T A T C G A C
DNA
(mutante)
3'
C G A C C T C A T A A A T A A A G G T T C T G G G A T A G C T G
5'
Transcripción
mRNA
(mutante)
G C U G G A G U A U U U A U U U C C A A G A C C C U A U C G A C
5'
Polipéptido NH
2
(mutante)
3'
Ala
Gly
Val
Phe
Ile
Ser
Lys
Thr
Leu
Ser
Thr
Utilizando el mismo gen, en
este esquema se indica el
efecto que produce una
mutación por deleción de
una base (un par AT) que
es del mismo tipo que el
que produce una inserción:
el cambio en la pauta de
lectura del mRNA hace que
cambien la mayor parte de
los aminoácidos a partir del
punto correspondiente a la
deleción (en este ejemplo
han cambiado todos).
COOH
Una segunda mutación en el mismo gen puede restaurar la pauta de lectura
inserción
deleción
5'
DNA
(doble
mutante) 3'
3'
G C T G G A G T A T T C A T T T C C A A G A C A C C T A T C G A C
C G A C C T C A T A A G T A A A G G T T C T G T G G A T A G C T G
5'
Transcripción
mRNA
(doble
mutante)
G C U G G A G U A U U C A U U U C C A A G A C A C C U A U C G A C
5'
Polipéptido
(doble
NH2
mutante)
3'
Ala
Gly
Val
Phe
Ile
Ser
Lys
Thr
Pro
Ile
Asp
COOH
En este esquema se ilustra
cómo
una
segunda
mutación
de
"sentido
contrario" a otra producida
previamente (inserción si la
primera
mutación
fue
deleción y viceversa), hace
que el cambio en la pauta
de lectura, y por tanto en
los aminoácidos, quede
restringido a la zona
situada entre las dos
mutaciones.
Es interesante destacar
que no importa cuál sea la
primera mutación y cuál la
segunda, el efecto final es
el mismo.
Los cambios en la pauta de lectura pueden dar lugar a la aparición de codones de terminación
inserción
5'
DNA
(mutante)
3'
G C T G G G A G T A T T T A A T T T C C A A G A C C C T A T C G A C
3'
C G A C C C T C A T A A A T T A A A G G T T C T G G G A T A G C T G
5'
Transcripción
mRNA
(mutante)
G C U G G G A G U A U U U A A U U U C C A A G A C C C U A U C G A C
5'
Stop
STOP
Polipéptido
(mutante) NH2
Ala
Gly
Ser
Ile
COOH
3'
En este esquema se ilustra
cómo la inserción de una
base, al modificar la pauta
de lectura, puede generar
la aparición de un codón
de
terminación.
Por
supuesto, una deleción
podría tener el mismo
efecto.
En este caso, una segunda
mutación por adición a la
derecha del nuevo codón
de terminación restauraría
la pauta de lectura (como
en la figura anterior), pero
no
la
secuencia
de
aminoácidos que quedó
cortada.
© Ramón Giráldez