Biozentrum, el grupo de investigación dirigido por el Prof. Markus Afalter de la Universidad de Basilea, ha desarrollado un nuevo método que mejora aún más la tecnología CRISPR/Cas existente: permite una introducción más precisa y fluida de etiquetas en proteínas a nivel genético. Esta tecnología podría mejorar significativamente el estudio de las proteínas animales vivas y abrir nuevas posibilidades para la investigación médica.
Con la revolucionaria tecnología CRISPR/Cas, el ADN de los organismos vivos se puede modificar con precisión. Utilizando un ARN guía que reconoce una secuencia de ADN específica, la proteína Cas9 se recluta en esa secuencia y corta el ADN. Este corte dirigido permite reparar o modificar el ADN en esta ubicación específica.
El equipo del Prof. Markus Affalter en el Biozentrum de la Universidad de Basilea ha desarrollado un nuevo método llamado semilla/cosecha en moscas de la fruta (Drosofila melanogaster) Este método combina la técnica CRISPR-Cas9 con la vía de reparación de recocido de cadena única (SSA), lo que permite modificaciones en todo el genoma de manera más eficiente y sin dejar cicatrices no deseadas. La investigación se publica en Developmental Cell.
Se combinan los dos métodos.
El método de semilla/cosecha se desarrolla en dos pasos. En el primer paso, los investigadores introdujeron un gen marcador en el sitio deseado del ADN dentro de la región codificante de proteínas. Este marcador se coloca en la ubicación objetivo y se utiliza para distinguir mutaciones exitosas.
En un segundo paso, se extirpa el marcador y los puntos de rotura del ADN se reparan mediante la vía de reparación de recocido monocatenario (SSA). “Esto nos permite cortar el ADN de forma continua manteniendo la funcionalidad completa”, explica el primer autor Gustavo Aguilar. “La combinación de ambos métodos permite identificar cualquier proteína deseada en el genoma sin dañar la colateral, lo que nos permite estudiar las funciones de las proteínas en organismos vivos”.
Más preciso y eficiente
“Dado que queremos introducir y analizar cambios en el ADN a lo largo del genoma para nuestra investigación, el método debe ser preciso y eficiente”, explica Afalter. “Y tanto el método de semilla como de cosecha. Combina todos los beneficios de la detección más sólida y el etiquetado perfecto de las inserciones exitosas”.
Nuevas oportunidades de investigación
Una ventaja del enfoque SEMILLA/Cosecha es que las proteínas se pueden marcar en tejidos y tipos de células específicos. “Ahora podemos controlar y determinar cuándo y dónde se activan o desactivan los genes en diferentes tejidos y etapas del desarrollo”, añade Gustavo Aguilar. Esto abre nuevas posibilidades para que la investigación investigue sistemáticamente la dinámica de las proteínas en células vivas en tiempo real.
Este enfoque no sólo es importante para la genética y la biotecnología. “El sistema de semillas y cultivos también puede ser de interés para la investigación médica, por ejemplo para identificar defectos causados por genes patógenos”, afirma Afalter.