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Il nostro DNA (acido desossiribonucleico) funge da progetto genetico per la costruzione e il mantenimento dei nostri tessuti. Questa complessa molecola contiene le informazioni necessarie per la sintesi proteica, scritte in un codice composto da quattro basi chimiche: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Durante la trascrizione, la sequenza del DNA, immagazzinata nel nucleo cellulare, viene copiata in un’altra molecola complessa chiamata acido ribonucleico messaggero (mRNA). Questa molecola di mRNA funge quindi da stampo per la sintesi proteica, trasportando le istruzioni genetiche dal nucleo ai ribosomi, le strutture cellulari in cui le proteine vengono assemblate.
Le sequenze di tre basi, chiamate codoni, specificano particolari amminoacidi, i mattoni costitutivi delle proteine. Gli amminoacidi si legano tra loro in un ordine specifico per formare lunghe catene. Queste catene si ripiegano a formare le proteine, la cui complessa forma tridimensionale è determinata dalla sequenza degli amminoacidi. Clicca qui per saperne di più sulla relazione tra DNA, mRNA, amminoacidi e proteine.
Anche piccole modifiche nella sequenza degli amminoacidi possono avere un impatto notevole sulla struttura e sulla funzione delle proteine.
Mutazioni puntiformi
Occasionalmente, una singola base chimica del nostro DNA viene alterata, con conseguente codifica di un amminoacido errato e, di conseguenza, produzione di una proteina atipica. Questo tipo di mutazione è chiamata mutazione puntiforme : il termine “puntiforme” riflette la natura specifica e isolata del cambiamento nella sequenza del DNA.
Le mutazioni puntiformi possono essere ulteriormente classificate in mutazioni missenso , nonsenso o silenti.
Mutazioni silenziose - Cambiamenti nascosti nella sequenza del DNA
Una mutazione silente si verifica quando una base nella sequenza del DNA viene modificata, ma questa modifica non altera la sequenza aminoacidica risultante. Le sequenze aminoacidiche possono rimanere invariate nonostante le mutazioni puntiformi grazie alla ridondanza del codice genetico: più codoni specificano lo stesso aminoacido.
Ad esempio, l’amminoacido leucina è codificato da sei codoni: UUA, UUG, CUG, CUU, CUC e CUA. In una sequenza di DNA che normalmente specifica il codone CUC, una mutazione puntiforme potrebbe comportare la presenza inappropriata di CUA, ma l’amminoacido corrispondente sarà comunque leucina, come originariamente previsto. Poiché la sequenza amminoacidica rimane intatta, la mutazione è considerata silente.
Nella sequenza di DNA illustrata di seguito, il codone GTA è stato alterato da una mutazione puntiforme che interessa la terza base chimica, dando origine al codone GTT. Sebbene il codone sia cambiato, l’amminoacido risultante rimane lo stesso: valina (VAL) .
Non così “silenzioso” come si pensava un tempo
A prima vista, le mutazioni silenti sembrano innocue, ma possono avere conseguenze di vasta portata. Storicamente, si pensava che le mutazioni silenti non avessero alcun effetto sulle proteine, poiché non alterano le sequenze di amminoacidi; tuttavia, ora sappiamo che queste mutazioni possono influenzare la produzione di proteine in diversi modi. Ad esempio, le mutazioni silenti possono ridurre la stabilità dell’mRNA, limitando la produzione di proteine e compromettendo il loro ripiegamento. Queste mutazioni possono anche modificare la velocità con cui l’mRNA viene tradotto in proteine, con conseguente produzione eccessiva o insufficiente di una determinata proteina.
Mutazioni silenti e atassia spinocerebellare
Le mutazioni silenti non causano l’atassia spinocerebellare (SCA), ma possono contribuire alla sua insorgenza in diversi modi. Alterando l’espressione genica, la sintesi proteica o persino le interazioni tra le proteine, le mutazioni silenti possono influenzare la predisposizione individuale alla SCA, così come l’età di insorgenza, la gravità e la progressione dei sintomi. Poiché le mutazioni silenti possono modificare questi e altri fattori patologici, è fondamentale considerarle nella nostra analisi del quadro genetico complessivo della SCA.
Se desideri saperne di più sulle mutazioni silenti, consulta queste risorse di Britannica e Penn State .
Scritto dalla Dott.ssa Chloe Soutar e revisionato dalla Dott.ssa Larissa Nitschke.
