Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos, las cuales se ensamblan de formas muy diversas que les permiten cumplir una variedad de funciones importantes para la vida: digestión de los alimentos, el transporte de oxígeno a través del cuerpo e incluso la respuesta ante el ingreso de patógenos al organismo.

Sin embargo, no es tan fácil como simplemente actuar. Las proteínas pueden cumplir con todas estas tareas siempre y cuando se plieguen en estructuras tridimensionales específicas. Cuando esto no ocurre así, aparecen enfermedades como la fibrosis quística, cataratas durante la juventud, enfermedad de Alzheimer y varias formas de cáncer.

Un equipo de investigadores de Notre Dame decidió estudiar las causas detrás del mal plegamiento de las proteínas y encontró que las mutaciones sinónimas, o mutaciones silenciosas, tienen una cuota de responsabilidad en ello.

Mutaciones silenciosas afectan plegamiento de proteínas

La ciencia ignoró durante mucho tiempo la mitad de todas las mutaciones en las secuencias genéticas de nuestro ADN conocidas como mutaciones sinónimas o silenciosas porque se pensaba que no influían sobre el proceso en que las secuencias de aminoácidos llevan a las proteínas a plegarse de la manera adecuada.

Pero Patricia Clark, profesora de bioquímica del reverendo John Cardinal O’Hara en la Universidad. de Notre Dame, y autora principal del nuevo estudio asegura que “las mutaciones sinónimas se consideraron durante mucho tiempo como ruido de fondo genómico, pero descubrimos que en realidad conducen a un plegamiento de proteínas alterado y, a su vez, afectan la función celular”.

El trabajo consistió en estudiar la secuencia genética de un gen natural resistente a los antibióticos de la bacteria Escherichia coli, ya que en células vivas humanas es un proceso sumamente complejo.

“El hecho de que decidimos trabajar con una bacteria en lugar de una célula humana, realmente ayudó. Nos permitió realizar mutaciones en un gen específico y determinar en qué medida esas mutaciones estaban afectando el plegamiento”.

Y así pudieron observar que las mutaciones sinónimas alteraban las tasas de síntesis de proteínas por el ribosoma, la estructura encargada de dicho proceso en todas las células, incluyendo las humanas.

“Nuestros resultados muestran que las variaciones sinónimas en nuestras secuencias de ADN, que representan la mayor parte de nuestra variación genética pueden tener un impacto significativo en la configuración del nivel de aptitud de las proteínas celulares”.

Respuesta a una antigua interrogante

“Estamos ignorando la mitad de las mutaciones de ADN que existen, porque hemos decidido que no van a causar un problema. Nuestro estudio demostró que pueden causar un problema”, concluyó Clark.

Yen efecto, estos experimentos pudieron dar respuesta a una duda que se mantuvo a flote durante más de 50 años. Sin embargo, la autora reconoce que es necesario indagar un poco más para poder comprender mejor cuánto logran afectar las mutaciones sinónimas el plegamiento incorrecto de las proteínas.

Referencia:

Study finds “silent” genetic variations can alter protein folding. https://news.nd.edu/news/study-finds-silent-genetic-variations-can-alter-protein-folding/