Los científicos han buscado durante mucho tiempo un método eficiente para apuntar al ARN, material genético intermediario que transporta el código genético desde el núcleo de la célula hasta la maquinaria de producción de proteínas, en las células vivas. Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego ahora tienenesto se logró mediante la aplicación de la popular técnica de edición de ADN CRISPR-Cas9 al ARN. El estudio se publicó el 17 de marzo de 2016 en Cell.
El código genético almacenado en el ADN determina todo, desde el color de nuestros ojos hasta nuestra susceptibilidad a las enfermedades. Esto ha motivado a los científicos a secuenciar el genoma humano y desarrollar formas de alterar el código genético, pero muchas enfermedades están vinculadas a una molécula fundamental diferente: ARN. Como el material genético intermediario que transporta el código genético desde el núcleo de la célula, los científicos han buscado durante mucho tiempo un método eficiente para atacar el ARN en las células vivas. Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego ahora lo han logrado aplicando elpopular técnica de edición de ADN CRISPR-Cas9 a ARN.
El estudio se publica el 17 de marzo de 2016 en Celda .
"Este trabajo es el primer ejemplo, según nuestro conocimiento, de apuntar al ARN en células vivas con CRISPR-Cas9", dijo el autor principal Gene Yeo, PhD, profesor asociado de medicina celular y molecular. "Nuestro trabajo actual se enfoca en rastrear elmovimiento de ARN dentro de la célula, pero los desarrollos futuros podrían permitir a los investigadores medir otras características de ARN o avanzar enfoques terapéuticos para corregir los comportamientos de ARN que causan enfermedades ".
la ubicación del ARN en una célula, y cómo y cuándo llega allí, puede influir en si las proteínas se producen en la ubicación correcta y en el momento adecuado. Por ejemplo, las proteínas importantes para las conexiones neuronales en el cerebro, conocidas como sinapsis,se producen a partir de ARN ubicados en estos contactos. El transporte defectuoso de ARN está vinculado a una serie de afecciones que van desde el autismo al cáncer y los investigadores necesitan formas de medir el movimiento del ARN para desarrollar tratamientos para estas afecciones.
Los esfuerzos para editar y medir el ADN, como un medio para alterar la producción de proteínas, estudiar la biología subyacente y corregir los defectos para tratar la enfermedad, tuvieron un gran impulso hace unos años. Fue entonces cuando los investigadores descubrieron que podían tomar CRISPR-Cas9,un mecanismo de defensa natural que usan las bacterias para defenderse de las bacterias invasoras y aplicarlo para editar genes en sistemas de mamíferos.
Normalmente, CRISPR-Cas9 funciona así: los investigadores diseñan un ARN "guía" para que coincida con la secuencia de un gen objetivo específico. El ARN dirige la enzima Cas9 al lugar deseado en el genoma, donde corta el ADN. La célularepara la ruptura del ADN de forma imprecisa, inactivando así el gen, o los investigadores reemplazan la sección adyacente al corte con una versión corregida del gen.
Hasta ahora, CRISPR-Cas9 solo podía usarse para manipular el ADN. Yeo y sus colegas de la Universidad de California, Berkeley, han aplicado la técnica para desarrollar un medio flexible para apuntar al ARN en las células vivas, también llamado Cas9 dirigido al ARN RCas9.
Con el fin de apuntar al ARN en lugar del ADN, los investigadores alteraron varias características del sistema CRISPR-Cas9. Sobre la base del trabajo previo de la coautora Jennifer Doudna, PhD, en UC Berkeley, diseñaron un ácido nucleico corto llamado PAMmer que, junto con la guía ARN, dirige Cas9 a una molécula de ARN.
Para probar el sistema, el equipo de Yeo apuntó al ARN que codifica las proteínas ACTB, TFRC y CCNA2. Luego vieron cómo Cas9, fusionada con una proteína fluorescente, revelaba el movimiento del ARN en gránulos de estrés, un grupo de proteínas y ARN quese forman en el citosol de una célula el área fuera del núcleo cuando la célula está bajo estrés. Los gránulos de estrés están relacionados con trastornos neurodegenerativos, como la esclerosis lateral amiotrófica ELA. Este sistema permitió al equipo rastrear el ARN con el tiempo, en células vivas, sin la necesidad de etiquetas artificiales comúnmente utilizadas en otras técnicas de seguimiento de ARN, un enfoque que puede interferir con los procesos celulares normales.
"CRISPR-Cas9 está apoyando una revolución en genómica y medicina basada en su capacidad para apuntar y modificar el ADN humano", dijo David Nelles, un estudiante graduado de la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego en el laboratorio de Yeo y primer autor del estudio."El ADN es el bloque de construcción fundamental de la vida y apenas estamos comenzando a ver las implicaciones de la ingeniería del genoma con CRISPR-Cas9, pero muchas enfermedades, incluido el cáncer y el autismo, están relacionadas con problemas con otra molécula biológica fundamental: el ARN".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Heather Buschman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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