Nuestra capacidad para cambiar el contenido de genes a voluntad, ya sea para revertir enfermedades genéticas o mejorar los cultivos alimentarios y energéticos, está experimentando una revolución. Esta revolución está impulsada por "CRISPR-Cas9", una tecnología basada en un sistema inmunológicosistema de bacterias, descubierto hace solo unos años. Este sistema inmunológico reconoce y corta el material genómico extraño ácido desoxirribonucleico, ADN de los virus invasores y, por lo tanto, protege a las bacterias de la infección.
El corte lo realiza la proteína Cas9, que actúa como un par de tijeras, mientras que otras partes del sistema actúan como guías que indican dónde debe cortar el ADN Cas9. Los científicos han estado utilizando estas tijeras moleculares en combinación con guías artificiales paramodificar genes específicamente, no solo en bacterias sino también en plantas y animales.
la proteína Cas9 también es capaz de cortar ARN
Si bien se sabe que las tijeras Cas9 cortan típicamente el ADN, los investigadores de Julius-Maximilians-Universität Würzburg JMU y el Instituto Helmholtz de Investigación de Infecciones basada en ARN HIRI, una institución del Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones, en Alemaniaahora mostró que la proteína Cas9 del patógeno transmitido por alimentos Campylobacter jejuni no se limita a ella.
"En cambio, la proteína también es capaz de cortar moléculas relacionadas, llamadas ácidos ribonucleicos - ARN, para abreviar", enfatiza la profesora Cynthia Sharma del Instituto JMU de Biología de Infecciones Moleculares IMIB. "No solo eso, sino quedescubrió que también podíamos programar este Cas9 para apuntar y cortar moléculas de ARN específicas ".
El ARN juega un papel central en todas las formas de vida. Un papel principal de los ARN es servir como mensajero de material genómico en la célula: los genes, partes específicas de la información, almacenadas en el ADN, se extraen transcribiéndolos en ARN. El ARN luego sirve como plantilla para la traducción de esta información en proteínas. La capacidad de apuntar al ARN en lugar del ADN amplía la forma en que se pueden usar las tijeras Cas9. Los usos potenciales van desde controlar qué genes están apagados o encendidos hasta combatir los virus humanos que estánhecho de ARN para detectar rápidamente agentes infecciosos.
Los investigadores descubrieron esta hazaña molecular mientras observaban moléculas que interactúan con Cas9 en Campylobacter. Estas incluían numerosos ARN de la célula. Otros análisis mostraron que Cas9 no solo se unía sino que también podía cortar el ARN de manera similar a como lo hace conADN, y que podría instruirse fácilmente para cortar ARN específicos.
"El hallazgo fue sorprendente, dado que se cree que Cas9 se dirige naturalmente solo al ADN", dice el profesor Chase Beisel, quien recientemente se unió a HIRI de la NC State University EE. UU. Y ha estado colaborando con el profesor Sharma en el proyecto.
Posiblemente un rasgo general de las proteínas Cas9
Si bien los investigadores hicieron este hallazgo con la proteína Cas9 de Campylobacter, otros dos grupos de investigadores informaron recientemente hallazgos similares con Cas9s de otras dos bacterias. Esto plantea la posibilidad de que este nuevo y fascinante descubrimiento pueda ser un rasgo general de las proteínas Cas9 en la naturaleza..
Otra cuestión planteada por este estudio es si la capacidad de Cas9 para dirigirse al ARN tiene algún papel fisiológico en Campylobacter. Por ejemplo, se está acumulando evidencia de que los sistemas CRISPR-Cas podrían no solo servir para combatir infecciones, sino que podrían estar involucrados naturalmente encontrolando qué genes en Campylobacter se activan y desactivan. El Prof. Sharma y el Prof. Beisel coinciden: "Seguimos sorprendidos por lo que Cas9 es capaz de hacer y las nuevas aplicaciones y tecnologías que crean estos conocimientos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Würzburg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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