La Universidad de California, Berkeley, los investigadores han descubierto una forma mucho más barata y fácil de apuntar a una nueva herramienta de edición de genes, CRISPR-Cas9, para cortar o etiquetar el ADN.
La técnica CRISPR-Cas9, inventada hace tres años en UC Berkeley, ha tomado por asalto la genómica, con su capacidad de engancharse a una secuencia muy específica de ADN y cortarla, inactivando genes con facilidad. Esto tiene una gran promesa paraterapia génica para curar enfermedades genéticas y para descubrir las causas de la enfermedad.
La tecnología también se puede ajustar para engancharse sin cortar, etiquetando el ADN con una sonda fluorescente que permite a los investigadores localizar y rastrear un gen entre miles en el núcleo de una célula viva en división.
La técnica recientemente desarrollada ahora facilita la creación de las guías de ARN que permiten que CRISPR-Cas9 apunte al ADN con tanta precisión. De hecho, por menos de $ 100 en suministros, cualquiera puede fabricar decenas de miles de sondas guiadas con precisión que cubren el organismogenoma completo
El proceso, al que se refieren como COMER CRISPR - para "Todo lo disponible convertido en nuevas guías" - se informa en un documento que aparece en la edición del 10 de agosto de la revista Célula del desarrollo .
Como prueba de principio, los investigadores convirtieron el genoma completo de la bacteria intestinal común E. coli en una biblioteca de 40,000 guías de ARN que cubrían el 88 por ciento del genoma bacteriano. Cada guía de ARN es un segmento de 20 pares de bases de ARN: elplantilla utilizada por CRISPR-Cas9, ya que busca ADN complementario para unirse y cortar.
Estas bibliotecas se pueden emplear en la edición tradicional CRISPR-Cas9 para apuntar a cualquier secuencia de ADN específica en el genoma y cortarla, que es lo que hacen los investigadores para determinar la función de un gen: eliminarlo y ver qué cosas malas suceden enla célula. Esto puede ayudar a determinar la causa de una enfermedad, por ejemplo. El proceso se llama detección genética y se realiza en lotes: cada una de las miles de sondas se introduce en una sola célula en una placa llena con cientos de miles de células.
"Podemos hacer estas bibliotecas por mucho menos dinero, lo que hace que el cribado genético sea potencialmente accesible en organismos menos estudiados", como los que aún no han secuenciado sus genomas, dijo el primer autor Andrew Lane, un post de UC Berkeley-doctorado.
monitoreo celular en tiempo real
Pero Lane y su colega Rebecca Heald, profesora de biología molecular y celular de UC Berkeley, desarrollaron la tecnología para rastrear los cromosomas en tiempo real en las células vivas, en particular durante la división celular, un proceso conocido como mitosis. Esto es parte deun proyecto más amplio de Heald para descubrir qué regula el tamaño del núcleo y otros componentes subcelulares a medida que los organismos crecen de unas pocas células a muchas células.
"Esta tecnología nos permitirá pintar un cromosoma completo y verlo en vivo y realmente seguirlo en el núcleo durante el ciclo celular o a medida que pasa por las transiciones de desarrollo, por ejemplo en un embrión, para ver cómo cambia de tamañoy estructura ", dijo Heald.
La nueva técnica utiliza PCR estándar reacción en cadena de la polimerasa para generar muchas longitudes cortas de ADN a partir de cualquier segmento de ADN que le interese a un investigador, hasta e incluyendo un genoma completo. Estos fragmentos se cortan con precisión en una región llamadaPAM, que es fundamental para la unión CRISPR. Luego se utilizan enzimas de restricción simples para cortar cada pieza 20 pares de bases del extremo PAM, generando el tamaño exacto de la guía de ARN que CRISPR utiliza en la búsqueda del genoma para sitios complementarios.se incorpora fácilmente al complejo CRISPR-Cas9, produciendo decenas de miles de sondas para etiquetar o cortar ADN.
"Al utilizar el genoma en sí mismo como fuente de ARN guía, su enfoque pone la creación de bibliotecas que se dirigen a regiones contiguas al alcance de casi cualquier laboratorio", dijo Jacob Corn, gerente y director científico de la Innovative Genomics Initiative en UC Berkeley"Esto podría ser muy útil para la obtención de imágenes del genoma y ciertos tipos de pantallas, y estoy muy interesado en ver cómo permite el descubrimiento biológico utilizando las herramientas Cas9".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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