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experimento de mutación por desplazamiento del marco de lectura

El experimento de Crick, Brenner et al. (1961) fue un experimento científico realizado por Francis Crick , Sydney Brenner , Leslie Barnett y Richard Watts-Tobin , que demostró q...

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El experimento de Crick, Brenner et al. (1961) fue un experimento científico realizado por Francis Crick , Sydney Brenner , Leslie Barnett y Richard Watts-Tobin , que demostró que el código genético se lee en tripletes no superpuestos. Fue un experimento clave en el desarrollo de lo que hoy se conoce como biología molecular y dio lugar a una publicación titulada "La naturaleza general del código genético de las proteínas". Según el historiador de la ciencia Horace Judson , la obra es "considerada... un clásico de claridad intelectual, precisión y rigor". [ 1 ] Este estudio demostró que el código genético está compuesto por una serie de codones de tres pares de bases que codifican aminoácidos individuales ; este "código de tripletes" se resume en las tablas de codones de ADN y ARN . El experimento también dilucidó la naturaleza de la expresión génica y las mutaciones de cambio de marco .

El experimento

En el experimento, se aislaron mutaciones inducidas por proflavina en el gen rIIB del bacteriófago T4 . La proflavina causa mutaciones al insertarse entre las bases del ADN , lo que generalmente resulta en la inserción o eliminación de un solo par de bases. [ 2 ]

Mediante el uso de proflavina, los experimentadores pudieron insertar o eliminar pares de bases en su secuencia de interés. Cuando se insertaban o eliminaban nucleótidos, el gen a menudo se volvía no funcional. Sin embargo, si se añadían o eliminaban tres pares de bases, el gen seguía siendo funcional. [ 3 ] Esto demostró que el código genético utiliza un codón de tres bases nucleotídicas que corresponde a un aminoácido . Los mutantes producidos por Crick y Brenner que no podían producir la proteína rIIB funcional fueron el resultado de mutaciones de cambio de marco de lectura , donde el código de tripletes se vio interrumpido.

Crick, Brenner y otros también lograron corregir sus mutaciones de cambio de marco de lectura mediante el uso de proflavina. Si tenían un gen no funcional debido a la eliminación de un par de bases, al insertar un par de bases en la zona general del par eliminado, pudieron recuperar la función del gen. Esto se debe a que las bases se desplazaron de nuevo al marco de lectura correcto . [ 3 ]

Además de descubrir la naturaleza triplete del codón, este experimento confirmó la estructura no superpuesta del código genético, identificó la presencia de "codificación sin sentido" y reveló el alto grado de degeneración en la especificación del codón. [ 4 ]

Trascendencia

Esta demostración de la naturaleza triplete del código genético, aunque realizada con bacteriófagos, demostró posteriormente ser universalmente aplicable a todas las formas de vida. [ 5 ]

Décadas después de su realización, el experimento sigue siendo una fuente de inspiración para los científicos, ya que es a la vez sencillo e impactante, y reveló información fundamental sobre la organización y función del ADN y el ARN. [ 6 ] Los resultados de este experimento inspiraron a muchos a comenzar a descifrar el código de tripletes descubierto por Crick, Brenner y otros. Una vez publicado este artículo en 1961, los investigadores supieron que existen 64 posibles codones de tripletes, dado que hay cuatro bases nitrogenadas (4 x 4 x 4 = 64). Hoy en día, los científicos han descifrado qué codifican los 64 codones, y las asignaciones han demostrado ser casi universales. [ 5 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Horace Freedland Judson (Autor) 1979 El octavo día de la creación 1979 Johnathan Cape (editor), pág. 485
  2. ↑ Brenner, S.; Benzer, S.; Barnett, L. (1958-10-11). "Distribución de mutaciones inducidas por proflavina en la estructura fina genética". Nature . 182 (4641): 983– 985. Bibcode : 1958Natur.182..983B . doi : 10.1038/182983a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 13590201 . S2CID 4253243 .   
  3. 1 2 Yanofsky, Charles (2007-03-09). "Estableciendo la naturaleza triplete del código genético" . Cell . 128 (5): 815– 818. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.029 . ISSN 0092-8674 . PMID 17350564 .  
  4. ↑ Trainor, Lynn EH (2001). El código genético de tripletes . World Scientific. doi : 10.1142/9789812810427 . ISBN 978-981-281-042-7.
  5. 1 2 Koonin, Eugene V.; Novozhilov, Artem S. (2017-05-06). "Origen y evolución del código genético: el enigma universal" . IUBMB Life . 61 (2): 99– 111. arXiv : 0807.4749 . doi : 10.1002/iub.146 . ISSN 1521-6543 . PMC 3293468. PMID 19117371 .   
  6. ↑ Cobb, Matthew (junio de 2021). "Un avance de hace 60 años: "Naturaleza general del código genético para las proteínas" (1961)" . Natural Sciences . 1 (1) e10018. doi : 10.1002/ntls.10018 . ISSN 2698-6248 . 

Notas

  • Crick FH ; Barnett L ; Brenner S ; Watts-Tobin RJ (diciembre de 1961). "Naturaleza general del código genético para las proteínas". Nature . 192 ( 4809): 1227–32 . Bibcode : 1961Natur.192.1227C . doi : 10.1038/1921227a0 . PMID 13882203. S2CID 4276146 .  
  • Sydney Brenner (autora), Lewis Wolpert (colaborador), Errorl C. Friedberg (colaborador), Eleanor Lawrence (colaboradora). 2001. Mi vida en la ciencia: Sydney Brenner, una vida en la ciencia. Biomed Central Ltd (editorial) ISBN 0954027809ISBN 978-0954027803
  • Horace Freedland Judson (autor). 1979. El octavo día de la creación. Johnathan Cape (editorial) ISBN 0-224-01722-5