El estudio más grande de la acción CRISPR hasta la fecha ha desarrollado un método para predecir las mutaciones exactas que la edición del gen CRISPR-Cas9 puede introducir en una célula. Los investigadores del Wellcome Sanger Institute editaron 40,000 piezas diferentes de ADN y analizaron mil millones de secuencias de ADN resultantespara revelar los efectos de la edición de genes y desarrollar una herramienta predictiva de aprendizaje automático de los resultados. Esto ayudará a los investigadores que están utilizando CRISPR-Cas9 para investigar mecanismos de enfermedades y objetivos farmacológicos.
Reportado hoy en Biotecnología de la naturaleza 27 de noviembre, el nuevo recurso permitirá a los científicos predecir las mejores secuencias a las que apuntar para hacer que la edición del gen CRISPR-Cas9 sea más confiable y, por lo tanto, más barata y más eficiente.
CRISPR-Cas9 * es una tecnología de edición de genes que permite a los investigadores cortar el ADN en cualquier posición del genoma, crear mutaciones y desactivar genes específicos. Esta tecnología vital es utilizada por científicos de todo el mundo para estudiar qué genes son importantes para diversas afecciones, desde cáncer hasta enfermedades raras. Ahora también se está probando terapéuticamente para corregir mutaciones dañinas en los genes de las personas.
Una guía específica de ARN se une a una secuencia exacta de ADN objetivo, guiando las 'tijeras' de Cas9 para cortar el ADN en el lugar correcto. Sin embargo, es difícil predecir exactamente cuáles serán las mutaciones finales, ya que a menudo se requieren más cambioscoloque cuando la célula repare la ruptura, volviendo a unir los dos extremos cortados del ADN.
Para estudiar esto, los investigadores crearon más de 40,000 pares de ADN objetivo diferente y guiaron el ARN, y llevaron a cabo la edición del gen CRISPR-Cas9. Mediante la secuenciación profunda de cada par en diferentes células, pudieron analizar en detalle cómo era el ADNcortaron y volvieron a unirse. Descubrieron que la reparación dependía de la secuencia exacta de ADN y guía y descubrieron que era reproducible dentro de la misma secuencia.
Luego, los investigadores utilizaron la gran cantidad de datos de secuencia para crear una herramienta computacional de aprendizaje automático, que creó reglas generales para determinar el resultado de la reparación. Este programa, llamado FORECasT, les permitió predecir la secuencia reparada, utilizando elsecuencia de ADN dirigida sola.
El Dr. Luca Crepaldi, primer autor conjunto del estudio del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Hemos llevado a cabo el estudio más grande y completo sobre la acción CRISPR-Cas9 hasta la fecha, y analizamos más de mil millones de secuencias de ADN para permitirnosotros para estudiar el proceso. Demostramos que las secuencias objetivo específicas fueron reparadas por la célula de la misma manera, lo que demuestra que la acción de los mecanismos celulares es reproducible ".
La Dra. Felicity Allen, primera autora conjunta del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "El descubrimiento de la reparación de ADN reproducible después de la edición CRISPR-Cas9, combinada con la gran cantidad de datos de secuencia que generamos, significó que podríamos crear una herramienta predictiva usandométodos de aprendizaje automático. Nuestro recurso puede predecir las mutaciones exactas resultantes de la edición del gen CRISPR-Cas9, solo a partir de la secuencia del ADN objetivo. Ahorrará tiempo y recursos para futuras aplicaciones CRISPR-Cas9, y está abiertamente disponible para el uso de todos los investigadoresusando la edición de genes para estudiar salud y enfermedad "
El Dr. Leopold Parts, autor principal del artículo del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "CRISPR-Cas9 es un sistema extremadamente importante para introducir mutaciones en el ADN con fines de investigación y posibles fines terapéuticos. Nuestra investigación permite a los científicos comprender mucho su funcionamientomejor, y nuestro método de transformación permite a las personas predecir los efectos de cada edición CRISPR-Cas9 en una celda. Esto permite un mejor diseño de los experimentos de edición y puede conducir a futuras aplicaciones terapéuticas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :