Las mutaciones genéticas son cambios en el ADN que afectan a la información almacenada en él. Un error en esta información causa, en general, aunque no siempre, la generación de una proteína defectuosa. Sin embargo, es conocido que las células pueden producir proteínas defectuosas incluso si no poseen mutaciones en el genoma ¿Cómo es esto posible? Y bien, lo es porque para fabricar proteínas, la célula debe copiar la información almacenada en el ADN y generar moléculas de otro ácido nucleico: el ARN mensajero, o ARNm. En cada proceso de copia pueden producirse errores, y es lo que sucede de vez en cuando.

Utilizando el ARNm, la maquinaria de fabricación de proteínas puede leer el código de las “letras” que especifican qué aminoácidos deben ser utilizados para fabricar la proteína de acuerdo con la información almacenada en el ADN. Cada aminoácido es especificado por un conjunto de tres letras que se denominan codón. El código genético contiene también información que le dice a la maquinaria celular cuándo debe detenerse porque ya se ha completado la fabricación de la proteína especificada en la secuencia de “letras” del ARNm. Esta información viene también en forma de un codón de tres “letras” específicas que significan STOP.

Un cambio en una “letra” al copiar la información del ADN a una molécula de ARNm puede cambiarnos una “palabra”. Si el cambio produce un codón STOP antes de lo debido, la maquinaria de fabricación de las proteínas se detendrá al llegar a él. La proteína generada no será completa. Un error que puede tener graves consecuencias.

El cambio de un codón que especifica un aminoácido por el codón STOP se denomina mutación sinsentido. Para evitarla, a lo largo de la evolución, los organismos han desarrollado mecanismos para evitar utilizar ARNm con mutaciones sinsentido. Estudios realizados han descubierto que la degradación del ARNm mutado depende de dónde se haya producido el error. Si el STOP codón erróneo aparece muy pronto en la secuencia de letras el ARNm es degradado antes que si este error aparece más tarde, ya que en este último caso es posible que la proteína pueda aún funcionar.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Utrecht, en Holanda, ha desarrollado un método que permite estudiar mejor este fenómeno. El método consiste en unir dos sustancias fluorescentes diferentes, cada una de un color, al ARNm, una al principio y otra al final de la cadena de “letras” de este. Cuando la cadena de “letras” que contiene un codón STOP incorrecto es cortada, las dos moléculas fluorescentes son separadas y esta separación puede detectarse debido al cambio de coloración que se produce en la célula. Quién sabe, tal vez este nuevo conocimiento permita abrir nuevas avenidas para luchar contra algunas enfermedades.

Referencia: Single-Molecule Imaging Uncovers Rules Governing Nonsense-Mediated mRNA Decay. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.05.008

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