Mutante sensible a la temperatura

Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables . El material sin fuentes puede ser cuestionado y eliminado. Buscar fuentes:  «Mutante sensible a la temperatura» – noticias  · periódicos  · libros  · académico  · JSTOR ( abril de 2009 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje )

Los mutantes sensibles a la temperatura son variantes de genes que permiten el funcionamiento normal del organismo a bajas temperaturas, pero alteran su funcionamiento a temperaturas más altas. Los mutantes sensibles al frío son variantes de genes que permiten el funcionamiento normal del organismo a temperaturas más altas, pero alteran su funcionamiento a bajas temperaturas.

La mayoría de las mutaciones sensibles a la temperatura afectan a las proteínas y provocan la pérdida de la función proteica a la temperatura no permisiva. La temperatura permisiva es aquella en la que la proteína normalmente puede plegarse correctamente o permanecer correctamente plegada. A temperaturas más altas, la proteína es inestable y deja de funcionar correctamente. Estas mutaciones suelen ser recesivas en los organismos diploides . Los mutantes sensibles a la temperatura organizan un mecanismo reversible ^[1] y pueden reducir productos genéticos particulares en distintas etapas de crecimiento y se realizan fácilmente cambiando la temperatura de crecimiento.

La temperatura permisiva es la temperatura a la que un producto génico mutante sensible a la temperatura adquiere un fenotipo normal y funcional . ^[2] Cuando un mutante sensible a la temperatura se cultiva en una condición permisiva, el producto génico mutante se comporta normalmente (lo que significa que no se observa el fenotipo), incluso si hay un alelo mutante presente. Esto da como resultado la supervivencia de la célula u organismo, como si fuera una cepa de tipo salvaje . Por el contrario, la temperatura no permisiva o temperatura restrictiva es la temperatura a la que se observa el fenotipo mutante.

Las mutaciones sensibles a la temperatura suelen ser mutaciones sin sentido, que modifican ligeramente el panorama energético del plegamiento de la proteína. La proteína mutante funcionará a la temperatura estándar, permisiva y baja. Alternativamente, carecerá de la función a una temperatura bastante alta, no permisiva, y mostrará una temperatura hipomórfica (pérdida parcial de la función del gen) y una temperatura media, semipermisiva. ^[3]

Los mutantes sensibles a la temperatura son útiles en la investigación biológica, ya que permiten estudiar procesos esenciales necesarios para la supervivencia de la célula o el organismo. Las mutaciones en genes esenciales suelen ser letales, por lo que los mutantes sensibles a la temperatura permiten a los investigadores inducir el fenotipo a temperaturas restrictivas y estudiar los efectos. El fenotipo sensible a la temperatura podría expresarse durante una etapa específica del desarrollo para estudiar los efectos.

A finales de la década de 1970, la vía secretora de Saccharomyces cerevisiae , esencial para la viabilidad de la célula y para el crecimiento de nuevos brotes, se diseccionó utilizando mutantes sensibles a la temperatura, lo que dio como resultado la identificación de veintitrés genes esenciales. ^[4]

En la década de 1970, se identificaron varios genes mutantes sensibles a la temperatura en Drosophila melanogaster , como shibire ^ts , lo que llevó a la primera disección genética de la función sináptica. ^[5] < En la década de 1990, el promotor de choque térmico hsp70 se utilizó en la expresión genética modulada por la temperatura en la mosca de la fruta. ^[6]

Una infección de una célula huésped de Escherichia coli por un mutante condicionalmente letal del bacteriófago (fago) T4 sensible a la temperatura (ts) a una temperatura restrictiva alta generalmente no conduce al crecimiento del fago. Sin embargo, una coinfección en condiciones restrictivas con dos mutantes ts defectuosos en genes diferentes generalmente conduce a un crecimiento robusto debido a la complementación intergénica . El descubrimiento de mutantes ts del fago T4 y el empleo de dichos mutantes en pruebas de complementación contribuyeron a la identificación de muchos de los genes en este organismo. ^[7] Debido a que múltiples copias de un polipéptido especificado por un gen a menudo forman multímeros, las infecciones mixtas con dos mutantes ts diferentes defectuosos en el mismo gen a menudo conducen a multímeros mixtos y restauración parcial de la función, un fenómeno conocido como complementación intragénica. La complementación intragénica de mutantes ts defectuosos en el mismo gen puede proporcionar información sobre la organización estructural del multímero. ^[8] El crecimiento de mutantes ts del fago en condiciones parcialmente restrictivas se ha utilizado para identificar las funciones de los genes. De esta manera, se identificaron los genes empleados en la reparación de los daños en el ADN , ^{[9] [10]} así como los genes que afectan la recombinación genética . ^{[11] [12]} Por ejemplo, el cultivo de un mutante de reparación del ADN ts a una temperatura intermedia permitirá que se produzca algún fago de progenie. Sin embargo, si ese mutante ts se irradia con luz UV, su supervivencia se reducirá más fuertemente en comparación con la reducción de la supervivencia del fago T4 de tipo salvaje irradiado.

También se aislaron mutantes letales condicionales capaces de crecer a altas temperaturas, pero incapaces de crecer a bajas temperaturas, en el fago T4. ^[13] Estos mutantes sensibles al frío definieron un conjunto discreto de genes, algunos de los cuales habían sido identificados previamente por otros tipos de mutantes letales condicionales.