Actualmente, los nuevos métodos para modificar el genoma se discuten ampliamente: utilizando CRISPR / Cas, por ejemplo, los científicos pueden eliminar partes del código genético de un gen, eliminándolo así. Además, hay formas de inhibir la traducción de un gen a un genproteína. Ambos métodos tienen en común que impiden la producción de una proteína y, por lo tanto, deberían tener consecuencias comparables para un organismo. Sin embargo, se ha demostrado que las consecuencias pueden diferir, después de que un gen sea eliminado, o solo bloqueado.MPI para Heart and Lung Research en Bad Nauheim ahora descubrió que genes adicionales compensan un gen noqueado y atenúan las consecuencias o compensan completamente los déficits. Los resultados sugieren precaución al interpretar datos de estudios de biología molecular o desarrollar terapias genéticas para tratar diversas enfermedades.
Para analizar la función de un gen desconocido, los científicos a menudo extinguen el gen e investigan las consecuencias de este tratamiento para el organismo. Para hacerlo, cortan fragmentos de ADN del gen utilizando enzimas que eliminan la información genética de una proteína funcional.El método se denomina "desactivación de genes". En contraste, en una "desactivación de genes", los científicos bloquean la producción de proteínas utilizando sustancias particulares, por ejemplo, microARNs.
Sin embargo, estudios recientes han demostrado que los resultados pueden variar entre los animales knockout y knockdown. Los científicos del grupo de Didier Stainier en el Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y los Pulmones han identificado la razón de esto. Los investigadores con sede en Bad Nauheim han investigadoun gen llamado egfl7 en el pez cebra. El gen está involucrado en la producción de tejido conectivo en las paredes de los vasos sanguíneos, estabilizándolos. De este modo, egfl7 regula el crecimiento de los vasos sanguíneos.
Los biólogos del desarrollo, sin embargo, no están seguros de lo que sucede en un organismo de peces, después de que el gen egfl7 ha sido eliminado. "Si el gen ha sido bloqueado en una caída, los vasos sanguíneos no se desarrollan normalmente", explica Andrea Rossi, juntoscon Zacharias Kontarakis primer autor del estudio. Por el contrario, si el gen en sí es eliminado por una manipulación genética, el crecimiento de los vasos sanguíneos no se ve afectado.
Al principio, los investigadores de Max Planck excluyeron los posibles efectos secundarios de la sustancia de eliminación responsable de la interferencia en el desarrollo vascular. Para este fin, inyectaron la sustancia en larvas de peces en las que el gen egfl7 ya había sido eliminado. Sin embargo, las larvascasi desarrollado normalmente
"Dado que la sustancia no causó alteraciones en el crecimiento de los vasos sanguíneos, pensamos en un mecanismo diferente: la pérdida de genes podría ser compensada por otro gen que asumiera la función", dice Kontarakis. "Por lo tanto, estábamos buscando genes de rescate,que podría haberse producido en animales sin un gen egfl7 funcional ".
Los investigadores compararon las moléculas y proteínas de ARNm en peces con o sin un gen egfl7 funcional y detectaron que varios ARNm y proteínas están presentes en cantidades más altas en peces sin egfl7. Un ejemplo es la emilina 3B. Cuando los animales "derribados" se tratan con emilina3B después de que egfl7 ha sido bloqueado, los vasos sanguíneos se desarrollan casi con normalidad ". Esto nos dice que emilin 3B puede compensar la pérdida de egfl7. En egfl7, la producción de emilina se está regulando de manera exagerada. Este no es el caso de los peces knockdown", Stainierexplica
Como siguiente paso, el grupo planea analizar cómo los genes "saben" que otro gen ha sido eliminado y luego compensar la pérdida. Varios investigadores en todo el mundo están tratando de eliminar los genes de la enfermedad por razones terapéuticas. Antes de establecer tales terapias, nosotrostiene que comprender completamente las consecuencias que podría tener la pérdida o el bloqueo de un gen. "Además, nuestro estudio ilustra el poder de comparar los knockouts y los knockdowns para identificar genes modificadores, un objetivo que sigue siendo un gran desafío en el campo de la genética humana", dice.Stainier.
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Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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