Así se explica en un estudio liderado por biólogos de la Universidad de Michigan (Estasdos Unidos) y publicado este miércoles en la revista ‘Nature’.

A principios de la década de 1960, Marshall Nirenberg, exalumno de la Universidad de Michigan, y algunos otros científicos descifraron el código genético de la vida al determinar las reglas mediante las cuales la información de las moléculas de ADN se traduce en proteínas, esto es, las partes activas de las células vivas.

Identificaron unidades de tres letras en secuencias de ADN, conocidas como codones, que especifican cada uno de los 20 aminoácidos que componen las proteínas, trabajo por el cual Nirenberg más tarde compartió un Premio Nobel con otros dos investigadores.

Ocasionalmente, se producen errores ortográficos de una sola letra en el código genético, conocidos como mutaciones puntuales.

Las mutaciones puntuales que alteran las secuencias de proteínas resultantes se denominan mutaciones no sinónimas, mientras que las que no alteran las secuencias de proteínas se llaman mutaciones silenciosas o sinónimas.

Entre un cuarto y un tercio de las mutaciones puntuales en secuencias de ADN que codifican proteínas son sinónimas. Desde que se descifró el código genético, generalmente se ha asumido que esas mutaciones son neutrales o casi.

CREENCIA “FALSA”

Pero el nuevo estudio, basado en la manipulación genética de células de levadura en laboratorio, muestra que la mayoría de las mutaciones sinónimas son fuertemente dañinas, lo que, si se confirma en otros genes y organismos, tendría implicaciones importantes para el estudio de enfermedades humanas.

"Desde que se resolvió el código genético en la década de 1960, en general se pensó que las mutaciones sinónimas eran benignas. Ahora demostramos que esta creencia es falsa", indica Jianzhi Zhang, profesor colegiado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Michigan.

En la última década, la evidencia anecdótica ha sugerido que algunas mutaciones sinónimas no son neutrales. Zhang y sus colegas querían saber si estos casos son la excepción o la regla.

Eligieron abordar esta pregunta en la levadura en ciernes (‘Saccharomyces cerevisiae’) porque el corto tiempo de generación del organismo (alrededor de 80 minutos) y el pequeño tamaño les permitieron medir los efectos de una gran cantidad de mutaciones sinónimas de manera relativamente rápida, precisa y conveniente.

Utilizaron la edición del genoma CRISPR/Cas9 para construir más de 8.000 cepas de levadura mutantes, cada una con una mutación sinónima, sinónima o sin sentido en uno de los 21 genes a los que se dirigieron los investigadores.

Luego cuantificaron la ‘aptitud’ de cada cepa mutante midiendo la rapidez con la que se reproducía en relación con la cepa no mutante. La aptitud darwiniana, en pocas palabras, se refiere al número de descendientes que tiene un individuo. En este caso, medir las tasas de reproducción de las cepas de levadura mostró si las mutaciones eran beneficiosas, dañinas o neutras.

Para su sorpresa, los investigadores encontraron que el 75,9% de las mutaciones sinónimas eran significativamente perjudiciales, mientras que un 1,3% resultaban significativamente beneficiosas.