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Importancia de la identificación y caracterización de mutaciones deep-intronic

Los genes, secuencias de ADN que contienen la información necesaria para la producción de proteínas, están compuestos por secuencias exónicas e intrónicas. Los exones poseen la información molde para la síntesis de proteínas, mientras que los intrones, aunque no contienen información para las proteínas, juegan un papel importante para que éstas se fabriquen de forma correcta. Cada gen dispone de varios exones intercalados entre grandes regiones no codificantes o intrónicas. Durante la transcripción, se sintetiza a partir del molde de ADN una molécula intermediaria conocida como pre-mARN, que contiene exones e intrones. Los intrones se eliminan del pre-mARN en un proceso extremadamente complejo llamado splicing o empalme del mARN, que es decisivo para la síntesis correcta de la proteína codificada por el gen.

En el interior de los intrones se encuentran fragmentos cortos de nucleótidos (unidad estructural de los ácidos nucleicos, ADN y ARN) involucrados en la regulación, expresión y silenciamiento de los genes. En estas regiones se encuentran sitios de unión de proteínas reguladoras de la expresión, sitios para la organización de la cromatina, sitios de splicing no canónicos y secuencias para la formación de microARN (miARN) (Vaz-Drago et al. 2017).

Durante mucho tiempo el diagnóstico genético se ha enfocado principalmente en buscar cambios nucleotídicos (mutaciones) en los exones de los genes y en las regiones frontera entre exones e intrones. Éste análisis de mutaciones es primordial, ya que es más probable que alteraciones en estas regiones afecten la función de la proteína codificada por el gen. Sin embargo, en los últimos años, gracias al avance en las técnicas de secuenciación (NGS: Next Generation Sequencing) un mayor número de mutaciones en regiones internas del intrón (o deep-intronic) se han asociado a diversas patologías.

Entre las patologías oculares hereditarias, numerosas mutaciones deep-intronic han sido identificadas como causa de la enfermedad de Stargardt. La enfermedad de Stargardt o distrofia macular juvenil posee una prevalencia de 1:10.000 individuos, clínicamente se caracteriza por la aparición de depósitos de pigmento de color bronce en la mácula y posee un patrón de herencia autosómico recesivo, por lo cual es necesario tener dos alelos mutados del gen responsable para desarrollar la patología. La causa principal de esta enfermedad son mutaciones en el gen ABCA4, no obstante, en el 15% de los casos sólo se identifica una mutación en heterocigosis y el segundo alelo se registra como indeterminado. Estudios recientes han señalado variantes intrónicas como responsables de la enfermedad en un porcentaje elevado de pacientes. Los alelos identificados corresponden a mutaciones deep-intronic del gen ABCA4 que afectan el splicing “normal” del mARN, dando lugar a una proteína no funcional y, por tanto, responsable de la enfermedad.

La investigación sobre los mecanismos genéticos que originan la enfermedad de Stargardt pone de manifiesto que las mutaciones deep-intronic deben tenerse en cuenta para explicar la causa genética de determinadas enfermedades. Además, revela que ciertas variantes deep-intronic en ABCA4 que están presentes en la población sana, cuando están acompañadas por mutaciones severas en el mismo gen, causan la enfermedad. A estas variantes se les denomina hipomorfos (Zernant et al. 2018).

Otras enfermedades oculares hereditarias asociadas a mutaciones deep-intronic son el síndrome de Usher (gen USH2A), la amaurosis congénita de Leber (gen CEP290), la retinosis pigmentaria (gen OFD1, PRPF31, entre otros), el síndrome de Alport (gen COL4A5), la atrofia óptica (gen OPA1), entre otras. Estos resultados son la punta del iceberg y seguramente en los próximos años se identificarán más mutaciones deep-intronic como responsables de enfermedades hereditarias.

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