Mutación que pierde el codón de parada

Alguien preguntó esto en mi clase y mi instructor no estaba seguro de su respuesta, ¿nadie sabe qué sucede en la síntesis de proteínas si una mutación hace que el ARNm no posea un codón de terminación? ¿La proteína finalmente se detendría? ¿Seguiría codificando en la cadena poli-A e insertaría un montón de fenilalanina?

Respuestas (3)

No, esto no sucederá. Los ARNm se inspeccionan en el núcleo antes de que se exporten al citoplasma (al menos en eucariotas), donde la transcripción y la traducción no ocurren en el mismo lugar. Esto asegura que no se exporten ARNm sin codones de parada o codones de parada prematuros. Este fenómeno se denomina " vigilancia de ARNm ". Los ARNm que no superan este control de calidad se degradan. Consulte la referencia Wiki para obtener información básica y las referencias a continuación para obtener más información.

Referencias:

  1. Procesar o perecer: control de calidad en la biogénesis del ARNm.
  2. El exosoma y el control de calidad del ARN en el núcleo
  3. Un falso 3′-UTR promueve la terminación aberrante y desencadena la descomposición del ARNm mediada por tonterías
puede agregar una nota sobre el mecanismo de descomposición mediado sin parar
@WYSIWYG ¿Quieres decir cómo se elimina el ARN? Puedo hacer eso más tarde.
Técnicamente, la NMD tiene lugar en el citoplasma eucariótico, porque ahí es donde los ribosomas traducen los ARNm que contienen codones de terminación "temprana". La situación que describe el OP, donde el codón de parada de tipo salvaje se muta a un codón reconocido por un ARNt cargado, solo dará como resultado una proteína un poco más larga con una etiqueta adicional en el extremo C-terminal. Una 3'-UTR normal contendrá codones de parada adicionales en todos los marcos, de forma aleatoria. Esto (los residuos adicionales de aa) también ocurre en las células que expresan un ARNt supresor, el aa activado se insertará en su lugar y la proteína será más larga.
@mdperry No estoy hablando de NMD (desintegración mediada por tonterías). Hay otro mecanismo llamado descomposición continua. Sí, estoy de acuerdo en que la proteína será más larga en ese caso. Esto se detecta y los productos defectuosos se eliminan.
Voto negativo. Obviamente sucede, vea la respuesta a continuación.

Sí, estás en lo correcto. Estos ARNm, que carecen del codón de parada, harán que la traducción continúe en la cola poli-A (dará como resultado la adición de lisinas, no de fenilalanina). Dado que no hay un codón de parada, el ribosoma permanece unido al ARNm. En estas circunstancias, se activa una vía conocida como decaimiento continuo.

Una proteína importante en esta vía: Ski7 detecta un ribosoma estancado e inicia el proceso de descomposición tanto del péptido como del ARNm. Se ha demostrado que la cola de polilisina del péptido acelera el proceso de descomposición del péptido.


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En los procariotas también, las mutaciones continuas hacen que el ribosoma pase por el codón de parada y finalmente se detenga. Sin embargo, no hay colas de poli-A y la ruta de recuperación de los ribosomas es diferente a la de los eucariotas. Un ARN llamado tmRNA (un híbrido de tRNA y mRNA) se une al sitio A usando su dominio similar al tRNA. Luego, la traducción procede a través del dominio de ARNm de tmRNA (esto se denomina transtraducción), lo que provoca la adición de una etiqueta peptídica (que actúa como una señal de degradación) al polipéptido estancado y finalmente conduce a la liberación del ribosoma cuando se alcanza el codón de terminación. .


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Referencias:

Deterioro continuo : Klauer
            y van Hoof. Degradación de ARNm que carecen de un codón de terminación: una década de progreso continuo . Wiley Interdiscip Rev ARN . 2012 septiembre-octubre; 3(5): 649–660.

ARNtm :
            Jannsen y Hayes. El sistema de rescate de ribosomas de tmRNA . Adv Protein Chem Struct Biol. 2012; 86: 151–191.

Creo que esta es la mejor respuesta, ya que algunos ARNm obviamente escapan a la vigilancia nuclear (o estas vías no existirían) y la pregunta pregunta específicamente qué sucede durante la síntesis de proteínas. Tal vez también valga la pena mencionar el tmRNA, ya que nosotros, los eucariotas, no somos los únicos organismos que existen (también es un mecanismo ingenioso de apuntar simultáneamente a la proteína aberrante para su degradación mientras se rescata el ribosoma estancado).
@canadianer gracias por señalarlo. Adicional :)

De hecho, es raro que la mutación del codón de parada provoque la traducción de la secuencia poliA en células de mamífero porque encontrará otro codón de parada en el marco corriente abajo. Y algunas mutaciones del codón de parada aún producen la proteína de manera estable ( 1 ).

Sin embargo, como menciona WYSIWYG, en ausencia de un codón de terminación en marco alternativo, los ARNm se degradarían. También se le llama decaimiento sin parar ( 2 ). Sin embargo, no estoy seguro de que esta frase obtenga popularidad.