Mutación con cambio de sentido

En genética, una mutación con cambio de sentido, de sentido erróneo o contrasentido (del inglés missense mutation), es un tipo de mutación puntual no sinónima en la cual se produce un cambio en un único nucleótido, provocando la aparición de un codón que codifica para un aminoácido diferente^[2] (mientras que las mutaciones que causan el cambio de un aminoácido por un codón de terminación son consideradas mutaciones sinsentido, en vez de mutaciones contrasentido).^[3] Esto puede provocar un producto proteico incapaz de cumplir su función. Mutaciones de este tipo son responsables por ejemplo de enfermedades tales como la anemia de células falciformes, la epidermólisis bullosa o la esclerosis lateral amiotrófica mediada por SOD1 (Boillée, 2006, p. 39).

Una selección de mutaciones notables, organizadas en una tabla de código genético estándar.^[1] Las mutaciones con cambio de sentido están marcadas por flechas verdes.

Mutaciones puntuales i sus diferentes tipos

Un ejemplo simple

Por ejemplo, en la variante más común de anemia de células falciformes, se produce el reemplazo de un único nucleótido ubicado en la posición número 20 del gen de la cadena beta de la hemoglobina. El cambio reemplaza una adenina por una timina:

      ADN: 5' - ... CTG ACT CCT GAG GAG AAG TCT ... - 3'
           3' - ... GAC TGA GGA CTC CTC TTC AGA ... - 5'
     ARNm: 5' - ... CUG ACU CCU GAG GAG AAG UCU ... - 3'
Hb normal:      ... Leu Thr Pro Glu Glu Lys Ser...

Lo que conduce a que en el ARNm transcrito el séptimo codón (GAG) que codifica para ácido glutámico sea reemplazado por el codón GUG que codifica para valina.^[4]

      ADN: 5' - ... CTG ACT CCT GTG GAG AAG TCT ... - 3'
           3' - ... GAC TGA GGA CAC CTC TTC AGA ... - 5'
     ARNm: 5' - ... CUG ACU CCU GUG GAG AAG UCU ... - 3'
      HbS:      ... Leu Thr Pro Val Glu Lys Ser...

Luego de que el aminoácido iniciador es retirado de la cadena polipeptídica traducida, en la sexta posición queda ubicada una valina, un aminoácido hidrofóbico, en lugar de ácido glutámico que es altamente hidrofílico, lo que provoca que las propiedades de la hemoglobina se alteren en forma notable, sobre todo en cuanto a su solubilidad a presiones bajas de oxígeno, conduciendo a la precipitación de la misma y al desarrollo de la anemia de células falciformes.^[5]

Mutaciones con cambio de sentido silentes

No todas las mutaciones con cambio de sentido producen cambios apreciables en los productos proteicos. En muchos casos un aminoácido puede ser reemplazado por otro de características químicas similares, con lo que la proteína obtenida aún podría funcionar con normalidad. Este tipo de mutaciones con cambio de sentido son llamadas "silentes", "silenciosas", "mudas" o "conservativas". Otra alternativa es que la sustitución por un aminoácido que no sea químicamente similar pueda ocurrir en una región de la proteína que no afecte de manera significativa su estructura secundaria o función. En los casos en los cuales un mismo aminoácido puede ser codificado por dos o más codones, muchas veces la mutación en el codón no provoca un cambio en el aminoácido colocado durante la traducción, produciendo al final una proteína con la misma secuencia que la normal. Este tipo de mutaciones no son consideradas mutaciones con sentido erróneo, y se encuadran dentro de las mutaciones sinónimas.

Referencias

1. Las referencias para la imagen se pueden encontrar en la página de Wikimedia Commons en: Commons:File:Notable mutations.svg#References.
2. MedTerms™ Medical Dictionary http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=4396 Archivado el 2 de diciembre de 2013 en Wayback Machine.
3. First Aid for the USMLE Step 1, 2011
4. Human β-globin (Hemoglobin) Gene Sequence
5. OMIM 141900.0243

• Boillée, Séverine; Vande Velde, C; Cleveland, DW (2006), «ALS: A Disease of Motor Neurons and Their Nonneuronal Neighbors», Neuron 52 (1): 39-59, PMID 17015226, doi:10.1016/j.neuron.2006.09.018, archivado desde el original el 25 de enero de 2010, consultado el 26 de septiembre de 2012..

• Datos: Q2656896
• Multimedia: Missense mutation / Q2656896