Aunque las tecnologías CRISPR permiten una mejor manipulación de los genomas con muchos efectos positivos en el desarrollo moderno de fármacos y el descubrimiento de nuevos y mejores antibióticos, aún quedan problemas importantes como la inestabilidad del genoma y la toxicidad de la proteína Cas9 cuando se utiliza la tecnología.
Pero en un nuevo estudio publicado en PNAS , los científicos presentan una nueva adición al prometedor kit de herramientas CRISPR llamado CRISPR-BEST. Esta herramienta funciona con un método eficiente para crear mutaciones en actinomicetos sin requerir una ruptura bicatenaria de ADN.
Por lo tanto, el sistema CRISPR-BEST aborda un desafío importante para la ingeniería genética de las bacterias actinomicetas, ya que la introducción de roturas bicatenarias a menudo crea inestabilidad genética que obliga a las bacterias a reorganizar o incluso eliminar grandes partes de sus cromosomas.evitar cuando se diseñan las células para poder producir compuestos bioactivos y nuevos antibióticos.
"CRISPR-BEST resuelve algunos de los principales problemas relacionados con las tecnologías CRISPR actuales. Esto podría ser un gran paso en la dirección de una mejor explotación del potencial de las biotecnologías como la ingeniería metabólica y la biología sintética que se basa en la manipulación genética y la edición de genes,"dice Yaojun Tong, investigador del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk, DTU Biosustain.
Lo mejor de ambos mundos
La idea de desarrollar CRISPR-BEST surgió después de que los investigadores quisieran utilizar un método CRISPR convencional para inactivar un gen específico para producir nuevas variantes del antibiótico kirromicina. Pero en lugar de inactivar solo el gen deseado, perdieron grandes partes delcromosoma en estos experimentos, en total más de 1.3 millones de pares de bases. Por lo tanto, comenzaron a buscar métodos para obtener la gran eficacia de CRISPR, pero al mismo tiempo evitaron la división del cromosoma, lo que probablemente causó las grandes deleciones.
Ven a CRISPR-BEST como un intento exitoso de combinar las ventajas de dos mundos.
"Mantenemos la eficiencia de CRISPR, que nos permite apuntar fácilmente a genes de interés. Pero por otro lado, ahora podemos usar condiciones muy suaves para introducir las mutaciones que introducirán mucho menos estrés en las células y así evitarla inestabilidad genética de nuestras bacterias productoras de antibióticos ", dice Tilmann Weber, profesor y co-PI del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk, DTU Biosustain.
Mayor optimización por delante
CRISPR-BEST es un gran primer paso en la dirección correcta, pero los científicos actualmente están buscando cómo mejorar aún más la eficiencia de edición y aumentar el número de ediciones genómicas que se pueden hacer simultáneamente. Estos desarrollos podrían venir de la manojunto con el uso de la robótica que puede procesar grandes cantidades de muestras allanando el camino para realizar ediciones del genoma en números más altos en el futuro.
"Para la ingeniería metabólica sistemática de las actinobacterias, que se encuentran entre los mejores productores de antibióticos y otros compuestos bioactivos, solo existen unas pocas herramientas genéticas que tengan el rendimiento y la escalabilidad requeridos para los enfoques de ingeniería metabólica de los sistemas, por lo que ahoratener un nuevo kit de herramientas ya es una ventaja ", dice Yaojun Tong.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Dinamarca . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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