Un nuevo código genético nuclear no canónico: Traducción de codones UAA por glutamato en ciliados periticos

Abstract

La actina es una de las proteínas más conservadas entre los organismos eucariotas. Los estudios sobre esta proteína en ciliados indican que no presenta muchas de las características bioquímicas y moleculares de las actinas convencionales. Para ampliar el conocimiento sobre las características peculiares de la actina de ciliados nos plantemos en un principio la caracterización molecular de esta proteína en el grupo de los ciliados peritricos. Tras un análisis preliminar de secuencias de nucleótidos se observó que los ciliados peritricos podían utilizar un código genético diferente a los descritos hasta la fecha en otros organismos vivos. Por tanto, se decidió centrar la investigación en el estudio detallado de este código genético. Para ello, se marcaron una serie de objetivos particulares, que se indican a continuación: 1. Análisis de las secuencias de genes actina en los ciliados peritricos Opisthonecta henneguyi, Opisthonecta matiensis y Vorticella microstoma. 2. Análisis de las secuencias de genes α-tubulina en esas tres especies de ciliados peritricos. 3. Caracterización de los ARNt potencialmente implicados en el nuevo código. 4. Análisis evolutivo, empleando secuencias de α-tubulina, para determinar la posición de los ciliados peritricos y ubicar filogenéticamente el nuevo código genético. A partir de los resultados de esta Tesis obtenemos las siguientes conclusiones: 1. Los genes actina de los ciliados peritricos Opisthonecta henneguyi, Opisthonecta matiensis y Vorticella microstoma presentan cortos intrones interrumpido la región codificante y codones UAR en fase de lectura. Los genes de α-tubulina de esas mimas especies no están interrumpido por intrones y presentan codones UAA en fase de lectura. 2. El análisis de las secuencias de aminoácidos deducidas de las secuencias de nucleótidos de los genes actina y α-tubulina de ciliados peritricos indican que los codones UAA y, posiblemente UAG, son traducidos por glutamato. 3. La traducción de los codones UAA por glutamato es mediada por ARTt con anticodón UUA, al menos, en Opisthonecta matiensis y Vorticella microstoma. 4. Los análisis filogenéticos con α-tubulina indican que la clase Oligohimenophorea es un sólido grupo monofilético, del que forman parte Opisthonecta y Vorticella (peritricos), Paramecium (peniculino) y Tetrahymena (himenostomido). 5. La sólida monofilia de los oligohimenóforos, la traducción de los codones UAA por glutamato en peritricos y por glutamina en Paramecium y Tetrahymena y las relaciones bioquímicas y evolutivas de ambos aminoácidos, sugieren que las reasignaciones de codones UAA presentan un origen común. Estos códigos genéticos podrían ser reliquias del mecanismo que incorpora la vía directa de aminoacilación de la glutamil-ARNt sintetasa en los eucariotas.