מוטציית דיכוי

מוטציית דיכוי (באנגלית: Suppressor mutation) היא מוטציה נוספת (שנייה) שמשככת או הופכת את האפקט הפנוטיפי של מוטציה קיימת בתהליך של הגדרת synthetic rescue (שחזור סינתטי). דיכוי גנטי גורם לשיחזור מצב הפנוטיפ הנראה לפני המוטציה המקורית (הראשונה). מוטציות דיכוי שימושיות לזיהוי אזורי גנים חדשים שמשפיעים על התהליך הביולוגי. בנוסף, לנו מידע אדות על הפונקציונליות המולקות שפועלות ביחד בתהליך המושפע ועל המולקולות שנמצאות באותו מסלולים ביולוגים. מוטציה אינטרגנטית נגרמת ממוטצית דיכוי המופיעה באותו הגן כמו המוטציה המקורית. במחקר הקלאסי, פרנסיס קריק (Francis Crick) משתמש בדיכוי אינטראגנים להבין את הבסיס הטבעי של הקוד הגנטי. ממחקר זה גילו שהגן מתבטא כשלשות לא חופפות (קודונים). חוקרים הראו כי מוטציה הנגרמת על ידי הכנסת בסיס בודד (+) או הורדת בסיס בודד (-) יכולות לעבור דיכוי או אף לחזור לקדמותו על ידי מוטציה שנייה בסימן הפוך למוטציה הקודמת, כל עוד שתי המוטציות מתרחשות באותו הסביבה של הגן. זה הוביל למסקנה שגנים צריכים להיקרא על ידי אותה מסגת קריאה ספציפית. החסרה או הוספה של בסיס אחד יגרום לתזוזה של מסגרת הקריאה בצורה כזו שה DNA הנשאר יקודד לפוליפפטיד אחר. על כן, חוקרים הסיקו שמוטציה שנייה עם סימן הפוך תדכא את המוטציה המקורית על ידי החזרת מיקום מסגרת הקריאה, זאת כל עוד יחס הבסיסים הללו לא קריטי לתפקוד החלבון. בנוסף למסגרת הקריאה קריק השתמש גם במוטציית דיכוי כדי לקבוע את גודל הקודון. נמצא, ששינוי של שני בסיסים המחיקה או הוספה כל עוד שניהם באותו הסימן גורמים לשינוי בפנוטיפ, לעומת זאת, הורדה או הוספה של שלושה בסיסים תיצור פנוטיפ של זן הבר. מתוצאות אילו הסיקו הוספה או מחיקה של שלשת בסיסים לא מפריעה למסגרת הקריאה והקוד הגנטי מורכב משלשות. דיכוי אינטרגני הנודע גם בשם דיכוי אקסטרגני מגלה את ההשפעה של מוטציה בגן מסוים הנגרם על ידי מוטציה במקום אחר בגנום. המוטציה השנייה היא לא על אותו הגן כמו המוטציה הראשונה. מוטציה אינטרגנית שימושית לזיהוי וחקר אינטראקציות בין מולקולות לדוגמת חלבונים. לדוגמה, מוטציה המשבשת את האינטראקציות המשלימות בין מולקולות החלבונים יכולה לעבור 'פיצוי' על ידי מוטציה שנייה במקום אחר בגנום שמשחזרת או נותנת תחליף אלטרנטיבי לאינטראקציה בין המולקולות הללו. בשיטה זו זוהו מספר חלבונים בביוכימיה, מעבר אותות וביטוי גנים במסלולים. דוגמאות למסלולים כאלו הן אינטראקציות רצפטור-ליגנד ואינטראקציות של קומפוננטות המוערבת בשכפול DNA, תעתוק ותרגום. מוטציית דיכוי מופיעה בנוסף גם בגנים של וירוסי חלבוני מבנה. כדי ליצור פאג' T4 בר קיימא (ראו תמונה) נידרש איזון ברכיבי המבנה. ענבר מוטנטי בפאג' T4 מכיל מוטציה שמשנה את הקודון לחומצת אמינו לקודון סיום TAG (ראה ערכים על קודוני סיום). אם מוטציית הענבר פגומה בגן המקודד אזי הצורה המבנית הנצרכת לפאג' T4 מדוכאת בצורה חלשה כי היא תייצר מספר נמוך יותר של אותם ריכבי המבנה. כתוצאה מכך ייווצר מספר מועט בלבד, אם בכלל, של פאג'ים. אולם, נמצא שפאג'ים ברי קיימא יכולים בכל זאת להיווצר במארח אם יש מוטציית ענבר נוספת שמקודדת לחלבון מבנה שונה בגנום שגם היא גורמת לקודוני סיום וכך מקטינה את כמות רכיבי המבנה בגן זה. זה קורה עקב דיכוי המוטציה השנייה את הראשונה, כלומר, עכשיו חוזר האיזון בין רכיבי המבנה. לדוגמה, אם מוטציית הענבר הראשונה הגורמת להפחת מספר סיבי הזנבות פי עשירית אזי רוב הפאג'ים ייווצרו עם מעט מידי זנבות ולכן יהיו לא פעילים, אולם, אם מוטציית הענבר השנייה גורעת באותו היחס את פלטת הבסיס עצמו אזי הם יאזנו אחד את השני וייווצרו פאג'ים תקינים. בגנטיקה מיקרוביולוגית, רוורטאנט (מהמילה revert) היא מוטציה שהופכית לגנוטיפ הקודם שלה או לפנוטיפ המקורי על ידי מוטציית דיכוי או מוטציה המפצה במקום אחר בגן. "Hartwell, S. W. Practical psychiatry and mental hygiene. New York: McGraw-Hill, 1947, pp. 475. $3.75". Journal of Clinical Psychology. 4 (2): 223–223. באפריל 1948. doi:10.1002/1097-4679(194804)4:2<223::aid-jclp2270040218>3.0.co;2-2. ISSN 0021-9762. {{cite journal}}: (עזרה) Hodgkin, Jonathan (2005). "Genetic suppression". WormBook. doi:10.1895/wormbook.1.59.1. ISSN 1551-8507. Floor, E. (1970-02-14). "Interaction of morphogenetic genes of bacteriophage T4". Journal of Molecular Biology. 47 (3): 293–306. ISSN 0022-2836. PMID 4907266.