Un grupo de investigación de la Universidad de Uppsala descubrió cómo CRISPR-Cas9, también conocido como 'tijera molecular', puede buscar en el genoma una secuencia de ADN específica. Cas9 ya tiene muchas aplicaciones en biotecnología y también se espera que revolucione la medicinaLos nuevos hallazgos de la investigación muestran cómo se puede mejorar Cas9 para hacer que las tijeras moleculares sean más rápidas y confiables. El estudio se está publicando en ciencia .
En menos de una década, CRISPR-Cas9 ha revolucionado la investigación biológica. Cas9 hace posible, para fines específicos, corregir o modificar 'editar' esencialmente cualquier secuencia de ADN. La esperanza es que las tijeras genéticas también permitan la genéticaenfermedades a curar y prevenir
El aspecto emocionante de Cas9 es que la molécula se puede programar con un código genético artificial, que luego se puede hacer para buscar la secuencia correspondiente en el genoma. Un grupo de investigación de la Universidad de Uppsala ha descubierto cómo Cas9 encuentra elsecuencia correcta.
'La mayoría de las proteínas que buscan código de ADN pueden reconocer una secuencia específica simplemente al detectar el exterior de la doble hélice de ADN. Cas9 puede buscar un código arbitrario, pero para determinar si está en el lugar correcto, la molécula tiene que abrir el dobleLa hélice de ADN y compara la secuencia con el código programado. Lo increíble es que todavía puede buscar en todo el genoma sin usar ninguna energía ", dice Johan Elf, quien está a cargo del estudio.
Los investigadores han desarrollado dos nuevos métodos para medir cuánto tiempo tarda Cas9 en encontrar su secuencia objetivo. El primer método mostró que Cas9 tarda hasta seis horas en buscar una bacteria, es decir, a través de cuatro millones de pares de bases. Esto es poco probableel resultado también fue verificable por medio de la segunda técnica independiente. El tiempo encontrado también coincide con el número de milisegundos que Cas9 tiene disponible para probar cada posición, que los investigadores pudieron medir siguiendo las moléculas marcadas de Cas9 en tiempo real.
'Los resultados muestran que el precio que paga Cas9 por su flexibilidad es el tiempo. Para encontrar el objetivo más rápido, se necesitan más moléculas Cas9 que busquen la misma secuencia de ADN', dice Johan Elf.
Las concentraciones muy altas de Cas9 que son necesarias para encontrar la secuencia correcta dentro de un marco de tiempo razonable pueden plantear problemas graves para las células que los científicos intentan alternar. Pero dado que ahora se entiende la naturaleza del proceso de búsqueda, una pista importante comose ha descubierto cómo se puede mejorar el sistema. Al sacrificar una parte de la flexibilidad de Cas9, sería posible diseñar tijeras genéticas que todavía sean lo suficientemente versátiles para editar varios genes pero simultáneamente lo suficientemente rápido como para ser médicamente utilizable.
'Los resultados nos han dado pistas sobre cómo podríamos lograr ese tipo de solución', dice Elf. 'La clave está en lo que se conoce como "secuencias PAM", que determinan dónde y con qué frecuencia Cas9 abre el doble de ADNhélice. Las tijeras moleculares que no necesitan abrir la hélice tantas veces para encontrar su objetivo no solo son más rápidas sino que también reducen el riesgo de efectos secundarios ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Uppsala . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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