Los investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han realizado una mejora importante en la tecnología CRISPR-Cas9 que logra una tasa de éxito sin precedentes del 60 por ciento al reemplazar un corto tramo de ADN con otro.
La técnica mejorada es especialmente útil cuando se intenta reparar mutaciones genéticas que causan enfermedades hereditarias, como la anemia falciforme o la inmunodeficiencia combinada severa. La técnica permite a los investigadores parchear una sección anormal de ADN con la secuencia normal y potencialmente corregir el defectoy ya está trabajando en cultivo celular para mejorar los esfuerzos continuos para reparar genes defectuosos.
"Lo emocionante de CRISPR-Cas9 es la promesa de fijar genes en nuestro genoma, pero la eficiencia puede ser muy baja", dijo Jacob Corn, director científico de la Innovative Genomics Initiative en UC Berkeley, un grupoque se centra en la edición del genoma de próxima generación y la regulación de genes para aplicaciones clínicas y de laboratorio ". Si piensa en la edición de genes como un procesador de textos, sabemos cómo cortar, pero necesitamos una forma más eficiente de pegar y pegar una nueva pieza deADN donde hacemos el corte "
"En los casos en que desee cambiar regiones muy pequeñas de ADN, hasta 30 pares de bases, esta técnica sería extremadamente efectiva", dijo el primer autor Christopher Richardson, un postdoc IGI.
Los problemas en secciones cortas de ADN, incluidas las mutaciones de un solo par de bases, son típicos de muchas enfermedades genéticas. Los pares de bases son los bloques de construcción individuales del ADN, encadenados de extremo a extremo en una cadena que se enrolla alrededor de una cadena complementaria para formarla conocida molécula de ADN helicoidal de doble cadena.
Richardson, Corn y sus colegas de IGI describen la nueva técnica en la edición del 21 de enero de la revista Biotecnología de la naturaleza .
agarrando un hilo suelto
Richardson inventó el nuevo enfoque después de descubrir que la proteína Cas9, que hace el corte de ADN real, permanece unida al cromosoma hasta por seis horas, mucho después de que ha cortado el ADN bicatenario. Richardson miró de cerca el Cas9proteína unida a las dos cadenas de ADN y descubrió que mientras la proteína cuelga de tres de los extremos cortados, uno de los extremos permanece libre.
Cuando Cas9 corta el ADN, los sistemas de reparación en la célula pueden tomar un fragmento de ADN complementario, llamado plantilla, para reparar el corte. Los investigadores pueden agregar plantillas que contienen cambios que alteran las secuencias existentes en el genoma, por ejemplo, corregir una enfermedadmutación causante
Richardson razonó que llevar la plantilla sustituta directamente al sitio del corte mejoraría la eficiencia de parcheo, y construyó una pieza de ADN que coincide con el extremo del ADN libre y lleva la secuencia genética que se insertará en el otro extremo. La técnica funcionóextremadamente bien, permitiendo la reparación exitosa de una mutación con hasta un 60 por ciento de eficiencia.
"Nuestros datos indican que las rupturas de Cas9 podrían ser diferentes a nivel molecular de las rupturas generadas por otras nucleasas específicas, como TALENS y las nucleasas de zinc-dedo, lo que sugiere que estrategias como las que estamos usando pueden brindarle una reparación más eficiente deCas9 se rompe ", dijo Richardson.
Los investigadores también mostraron que las variantes de la proteína Cas9 que se unen al ADN pero no se cortan también pueden pegar con éxito una nueva secuencia de ADN en el sitio de unión, posiblemente formando una estructura de "burbuja" en el ADN objetivo que también actúa para atraerplantilla de reparación. La edición de genes usando Cas9 sin corte del genoma podría ser más segura que la edición de genes típica al eliminar el peligro de corte fuera del objetivo en el genoma, dijo Corn.
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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