Molecular reconstruction of a genetic code alteration - Silva, Raquel Monteiro Marques da (2011)
Várias espécies de Candida traduzem o codão CUG de leucina como serina. Esta alteração ao código genético é mediada por um novo tRNA (sertRNACAG), que pode ser carregado com serina (97 %) e leucina (3 %) in vivo. Por esta razão o codão CUG é ambíguo, pois pode ser descodificado como serina ou leucina. Para elucidar o impacto da ambiguidade do código genético na expressão génica e na fisiologia da célula, o ser-tRNACAG de C. albicans foi expresso em Saccharomyces cerevisiae. Isto induz a descodificação ambígua do codão CUG, devido à competição entre o tRNA endógeno que traduz o codão CUG como leucina e o C. albicans ser-tRNACAG, que o traduz maioritariamente como serina. A caracterização do transcriptoma e do proteoma das linhas celulares manipuladas de S. cerevisiae mostra que a ambiguidade do código genético induz alterações globais na expressão de genes e proteínas, com alterações na resposta ao stress, metabolismo dos hidratos de carbono e dos aminoácidos, estrutura e função da parede celular, síntese e degradação de proteínas. Adicionalmente, os resultados indicam que a tradução errada do codão CUG regula a expressão génica ao nível da tradução. A ambiguidade do codão CUG gera instabilidade do proteoma e genoma, contudo, estas células não perdem viabilidade. Pelo contrário, os dados sugerem que a resposta ao stress despoletada pela ambiguidade do codão CUG aumenta o potencial de adaptação, como é demonstrado pela tolerância que as células ambíguas têm a várias condições de stress. Por estas razões, a reconstrução da alteração na descodificação do codão CUG providenciou dados importantes sobre o impacto que alterações ao código genético têm na adaptação e evolução das células. Este estudo também trouxe novas ideias acerca dos mecanismos que permitem a tolerância das células eucarióticas a elevados níveis de erro na tradução do mRNA.