La modificación sinónima resulta en una expresión génica de alta fidelidad de secuencias repetitivas de proteínas y nucleótidos

Las secuencias nucleotídicas o de aminoácidos repetitivas a menudo se ingenian en sondas y biosensores para lograr lecturas funcionales y una amplificación de señal robusta. Sin embargo, estas secuencias repetidas son notoriamente propensas a la eliminación y degradación aberrantes, afectando la capacidad de detectar e interpretar correctamente las funciones biológicas. Aquí, introducimos un enfoque fácil y generalizable para resolver este problema a menudo subestimado mediante la modificación de las secuencias nucleotídicas del mRNA objetivo para hacerlas no repetitivas pero aún funcionales ("sinónimas"). Primero demostramos el procedimiento diseñando un casete de motivos de RNA MS2 sinónimos y proteínas de recubrimiento en tándem para la imagenología de RNA y mostramos una mejora drástica en la señal y la reproducibilidad en la detección de RNA individual en células vivas. El mismo enfoque se extendió para mejorar la estabilidad de biosensores fluorescentes diseñados que contienen un par de proteínas fluorescentes de transferencia de energía por resonancia fluorescente (FRET) en el que se basa la gran mayoría de los sistemas hasta ahora en el campo. Usando la modificación sinónima en los biosensores FRET, logramos la expresión correcta de sensores de longitud completa, eliminando los productos de truncamiento aberrantes que a menudo se asumieron como debidos a cortaduras proteolíticas no específicas. Es importante destacar que las interpretaciones biológicas del sensor son significativamente diferentes cuando se expresa un biosensor correcto de longitud completa. Así, mostramos aquí un método útil y generalmente aplicable para mantener la integridad de los genes expresados, crítico para la correcta interpretación de las lecturas de sondas.