Epistasis cuando los loci que interactúan son codones dentro de un solo gen

Hay epistasis cuando el efecto sobre el fenotipo de un gen está influenciado por uno o más genes (llamados modificadores). ¿Existe un concepto similar cuando el efecto sobre el fenotipo de un sitio dentro de un gen está influenciado por uno o más sitios dentro del mismo gen?

Por ejemplo: piense en una opsina (una proteína sensible a la luz) que se activa cuando es golpeada por una longitud de onda de, digamos, 500 nm. Si existe la mutación A124S(en la posición, 124el aminoácido Ase reemplaza por el aminoácido S), entonces la proteína se activa cuando es golpeada por una longitud de onda de 560 nm, pero este cambio ocurre solo si hay un V(en lugar de un I) en la posición 95. ¡Espero que entiendas la idea! ¿Hay palabras específicas para describir tales fenómenos?

Respuestas (1)

El artículo de Wikipedia sobre epistasis tiene una sección sobre epistasis dentro de los genes, que denomina complementación intragénica :

Así como las mutaciones en dos genes separados pueden no ser aditivas si esos genes interactúan, las mutaciones en dos codones dentro de un gen pueden no ser aditivas. En genética, esto a veces se denomina complementación intragénica cuando una mutación perjudicial puede compensarse con una segunda mutación dentro de ese gen.

Parece que se producen muchos ejemplos interesantes de este fenómeno cuando la proteína forma complejos multiméricos. Un multímero que consta de monómeros con diferentes mutaciones puede funcionar cuando un multímero homogéneo de monómeros de solo una de las mutaciones puede estar inactivo. Véase Turner y col., (1997) PNAS 94:9063-9068 . El artículo de Wikipedia menciona algunos ejemplos de esto bajo el término complementación interalélica o epistasis heterocigótica .

Esto me recordó el fenómeno de la coevolución de proteínas que se está utilizando actualmente para tratar de aprovechar la información evolutiva para resolver estructuras de proteínas. Cuando las secuencias homólogas de una proteína se conocen en muchas especies diferentes, entonces una suposición razonable es que las mutaciones en los residuos de proteínas que están muy cerca espacialmente se correlacionarán, por ejemplo, si una lisina se cambia a un glutamato, entonces otros residuos cercanos pueden mutar a acomodar el cambio en la carga eléctrica ambiental. Para más información sobre este efecto, dos artículos muy interesantes son Hopf TA, Colwell LJ et al., (2012) Cell 149(7):1607-1621 , donde se utilizan las secuencias de una familia de proteínas de membrana para predecir su estructura, y Skerker et al (2008) Cell133:1043-1054 , donde la covariación entre residuos en un complejo de dos proteínas se usa para reconfigurar la especificidad de una proteína por otra.