Conozca los primeros reptiles editados por genes del mundo: lagartijas albinas aproximadamente del tamaño de su dedo índice. Los investigadores utilizaron CRISPR-Cas9 para hacer las lagartijas, proporcionando una técnica para la edición de genes fuera de los principales modelos animales. En su estudio, publicado el 27 de agostoen el diario Informes de celda , los investigadores también muestran que los lagartos pueden pasar con éxito alelos editados por genes para el albinismo a sus descendientes.
"Durante bastante tiempo hemos estado luchando sobre cómo modificar genomas de reptiles y manipular genes en reptiles, pero nos hemos quedado atascados en el modo en que se realiza la edición de genes en los principales sistemas modelo", dice el autor correspondienteDoug Menke, profesor asociado de la Universidad de Georgia: "Queríamos explorar lagartijas anolis para estudiar la evolución de la regulación genética, ya que han experimentado una serie de eventos de especiación en las islas del Caribe, al igual que los pinzones de Darwin en Galápagos".
La forma en que se realiza la edición de genes en la mayoría de los sistemas modelo es inyectando reactivos de edición de genes CRISPR-Cas9 en huevos recién fertilizados o cigotos unicelulares. Pero esta técnica no puede usarse en reptiles, dice Menke, porque los lagartos tienen fertilización interna yno se puede predecir el momento de la fertilización. Un embrión unicelular aislado de una lagartija hembra tampoco se puede transferir fácilmente, por lo que es casi imposible manipularlo fuera de la lagartija.
Pero Menke y su equipo de investigación notaron que la membrana transparente sobre el ovario les permitió ver todos los óvulos en desarrollo, incluidos los huevos que iban a ser ovulados y fertilizados a continuación. Decidieron inyectar los reactivos CRISPR en los óvulos no fertilizados dentrolos ovarios y vea si el CRISPR aún funcionaría.
"Debido a que estamos inyectando óvulos no fertilizados, pensamos que solo podríamos realizar la edición de genes en los alelos heredados de la madre. El ADN paterno no está en estos ovocitos no fertilizados", dice Menke. "Tuvimos que esperar tresmeses para que los lagartos eclosionen, por lo que es un poco como la edición de genes en cámara lenta, pero resulta que cuando realizamos este procedimiento, aproximadamente la mitad de los lagartos mutantes que generamos tuvieron eventos de edición de genes en el alelo materno y el paternoalelo "
Esto sugiere que los componentes CRISPR permanecen activos durante varios días, o incluso semanas, dentro de los óvulos no fertilizados. Después de examinar a la descendencia, los investigadores encontraron que entre el 6% y el 9% de los ovocitos, dependiendo de su tamaño, producían descendencia coneventos de edición de genes.
"En relación con los sistemas modelo muy establecidos que pueden tener eficiencias de hasta el 80% o más, el 6% parece bajo, pero nadie ha podido hacer este tipo de manipulaciones en ningún reptil antes", dice Menke. "No hayuna gran comunidad de genetistas del desarrollo que estudian reptiles, por lo que esperamos aprovechar una biología funcional emocionante que no ha sido explorada ".
Menke dice que su equipo tenía dos razones para hacer que los lagartos fueran albinos, en lugar de editar otros rasgos. Primero, cuando el gen de albinismo de tirosinasa es eliminado, resulta en una pérdida de pigmentación sin ser letal para el animal. Segundo,Como los humanos con albinismo a menudo tienen problemas de visión, los investigadores esperan usar las lagartijas como modelo para estudiar cómo la pérdida de este gen afecta el desarrollo de la retina.
"Los humanos y otros primates tienen una característica en el ojo llamada fóvea, que es una estructura en forma de hoyo en la retina que es crítica para la visión de alta agudeza. La fóvea está ausente en los principales modelos de sistemas, pero está presente en los lagartos anolis, ya que confían en la visión de alta agudeza para cazar insectos ", dice Menke.
Menke dice que estudiar las funciones de genes en reptiles ofrece nuevas oportunidades para explorar aspectos del desarrollo que se estudian mejor en modelos animales no establecidos. Y, en última instancia, esta técnica de edición de genes podría traducirse para su uso en otros animales.
"Nunca sabemos de dónde vendrán las próximas ideas principales, y si ni siquiera podemos estudiar cómo funcionan los genes en un gran grupo de animales, entonces no hay forma de saber si hemos explorado todo lo que hay paraexplorar en el ámbito de la función genética en los animales ", dice Menke." Sin duda, cada especie tiene cosas que decirnos, si nos tomamos el tiempo para desarrollar los métodos para realizar la edición de genes ".
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