{"id":35099,"date":"2022-09-01T05:05:12","date_gmt":"2022-09-01T10:05:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/explorando-el-uso-alternativo-de-codones-en-levaduras\/"},"modified":"2022-09-01T05:05:12","modified_gmt":"2022-09-01T10:05:12","slug":"explorando-el-uso-alternativo-de-codones-en-levaduras","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/explorando-el-uso-alternativo-de-codones-en-levaduras\/","title":{"rendered":"Explorando el uso alternativo de codones en levaduras"},"content":{"rendered":"

Pachysolen tannophilus<\/em>TOM JEFFERIESCuando falla la expresi\u00f3n de prote\u00ednas recombinantes, un cient\u00edfico podr\u00eda culpar a los datos de secuencia defectuosos oa un kit que sali\u00f3 mal. Pero en el caso de la levadura ascomiceto Pachysolen tannophillus<\/em>, los investigadores han identificado un problema m\u00e1s fundamental: un cod\u00f3n CUG que normalmente se traduce en leucina, en cambio, da como resultado alanina. Esta codificaci\u00f3n alternativa, que se une a otra reasignaci\u00f3n de codones con sentido nuclear conocida en la levadura, se inform\u00f3 de forma independiente en dos publicaciones: un art\u00edculo de Genome Research<\/em> de mayo y otro estudio, publicado esta semana (17 de agosto) en PNAS<\/em>. Los autores de ambos art\u00edculos han se\u00f1alado que sus descubrimientos en P. tannophillus<\/em> puede ser relevante para ciertas aplicaciones biotecnol\u00f3gicas relacionadas con el microbio, as\u00ed como para el estudio de la evoluci\u00f3n basada en el ARN en la levadura.<\/p>\n

El otro uso conocido de codones de sentido alternativo entre las levaduras se identific\u00f3 por primera vez en Candida albicans <\/em>hace dos d\u00e9cadas. Esto tambi\u00e9n involucra un cod\u00f3n CUG, pero resulta en serina en la traducci\u00f3n…<\/p>\n

Que este evento ocurra dos veces en un linaje diferente es inesperado, dijo Manuel Santos, director del Instituto de Biomedicina de la Universidad de Aveiro, Portugal, que no particip\u00f3 en ninguno de los estudios.<\/p>\n

Santos, que ha estudiado exhaustivamente la reasignaci\u00f3n de CUG-serina, le dijo a The Scientist<\/em> que si bien un cambio de codificaci\u00f3n eventualmente puede confieren una ventaja de aptitud evolutiva, la reasignaci\u00f3n inicial tiene un costo sustancial. Reemplazar la voluminosa leucina hidrof\u00f3bica con alanina o serina, ambos peque\u00f1os amino\u00e1cidos polares, podr\u00eda alterar las estructuras y funciones de prote\u00ednas cr\u00edticas. Debido a que el cambio est\u00e1 en el nivel de traducci\u00f3n, los investigadores necesitaban comparar secuencias y el uso de codones entre especies para identificar esta variaci\u00f3n oculta.<\/p>\n

Como parte de un gran estudio filogen\u00e9tico, investigadores del Departamento de Energ\u00eda de EE. UU. Institute (JGI) en Walnut Creek, California, y sus colegas estudiaron la alineaci\u00f3n de las prote\u00ednas predichas en 700 genes ort\u00f3logos de 29 levaduras diferentes en un esfuerzo por identificar los amino\u00e1cidos conservados y determinar de qu\u00e9 codones provienen. Es una especie de huella de para qu\u00e9 utiliza el organismo ese cod\u00f3n, dijo a The Scientist<\/em><\/p>\n

el coautor del estudio Robert Riley, bioinform\u00e1tico del JGI.<\/em><\/p>\n

Para la mayor\u00eda de las especies estudiadas, CUG codificado para leucina conservada entre el 70 y el 86 por ciento de las veces, pero para P. tannophilus<\/em>, la codificaci\u00f3n est\u00e1ndar ocurri\u00f3 solo el 7 por ciento de las veces, en lugar de alinear el 25 por ciento con alanina, informaron los investigadores.<\/p>\n

Para determinar qu\u00e9 amino\u00e1cido estaba realmente presente en las prote\u00ednas, Riley y sus colegas extrajeron p\u00e9ptidos de P. tannophilus<\/em> cultivados y analizados mediante espectrometr\u00eda de masas por cromatograf\u00eda l\u00edquida (LC-MS). Encontraron 178 p\u00e9ptidos identificables que se mapearon en secuencias codificantes que conten\u00edan CUG; El 90 por ciento de ellos ten\u00edan picos de LC-MS que indicaban alanina y solo el 9 por ciento del espectro implicaba leucina. Cuando transformaron a P. tannophilus <\/em>con un gen de resistencia a la higromicina<\/strong><\/em>sustituido por CUG o de tipo salvaje, solo las levaduras con el gen de selecci\u00f3n alterado crecieron en placas de antibi\u00f3tico.<\/p>\n

La modificaci\u00f3n de codones puede ser necesaria para los investigadores que utilizan levaduras para expresar nuevas prote\u00ednas en P. tannophilus<\/em> y otras especies de levadura, como el caballo de batalla Saccharomyces cerevisiae<\/em>, se\u00f1al\u00f3 Riley.<\/p>\n

M\u00e1s all\u00e1 de sus efectos potenciales en esta y otras aplicaciones biotecnol\u00f3gicas, la codificaci\u00f3n de alanina CUG podr\u00eda cambiar la forma en que los cient\u00edficos consideran la evoluci\u00f3n del cod\u00f3n y del ARN de transferencia (ARNt).<\/p>\n

Martin Kollmar del Instituto Max Planck de Qu\u00edmica Biof\u00edsica en Gttingen, Alemania, quien dirigi\u00f3 el estudio publicado en Genome Research<\/em> esta primavera, dijo que cree que las mutaciones de ARNt impulsan la reasignaci\u00f3n, seg\u00fan el an\u00e1lisis estructural de su equipo de ARNt de 60 especies de levadura. Su grupo encontr\u00f3 que el P. La estructura secundaria de los ARNt de CUG de tannophilus se asemeja m\u00e1s a un ARNt de alanina que a uno de leucina o serina. Los datos de los equipos de espectrometr\u00eda de masas en t\u00e1ndem LC (LC-MS\/MS) mostraron altos niveles de P. tannophilus <\/em>Cug tRNA especificidad, dijo Kollmar. \u00c9l y sus colegas identificaron alrededor de 2600 p\u00e9ptidos de alta calidad que coincid\u00edan con la secuencia de codificaci\u00f3n con CUG y confirmaron que el 97,2 por ciento traduc\u00eda el cod\u00f3n como alanina. Los investigadores observaron un porcentaje similar cuando realizaron el mismo an\u00e1lisis para el cod\u00f3n de inicio cr\u00edtico, AUG, y concluyeron que existe una min\u00fascula carga incorrecta de alanina.<\/p>\n

Las posibles causas y efectos del uso de codones alternativos en la levadura siguen siendo cuestiones de actualidad. debate. Mientras tanto, puede haber m\u00e1s formas de codificaci\u00f3n alternativa por descubrir.<\/p>\n

Con los esfuerzos de secuenciaci\u00f3n del genoma que se est\u00e1n realizando en hongos y otros organismos, y las herramientas inform\u00e1ticas que tenemos para comparar genes ort\u00f3logos, [m\u00e1s codificaci\u00f3n variaciones] ser\u00e1n detectadas, dijo Santos.<\/p>\n

S. Mhlhausen et al., Una nueva alteraci\u00f3n del c\u00f3digo gen\u00e9tico nuclear en levaduras y la evoluci\u00f3n de la reasignaci\u00f3n de codones en eucariotas, Genome Research, <\/em>doi:10.1101\/gr.200931, 2016.<\/strong><\/p>\n

R. Riley et al., Gen\u00f3mica comparativa de levaduras biotecnol\u00f3gicamente importantes, PNAS, <\/em>doi:10.1073\/pnas.1603941113, 2016.<\/strong><\/p>\n

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