Aumenta la capacidad de producir y analizar el efecto de mutaciones en condiciones biológicas

Las últimas tecnologías de edición del genoma permiten modificar el material hereditario de una célula y en última instancia, obtener organismos completos modificados genéticamente. Sin embargo, una cosa es modificar un gen o varios, con el objetivo de reparar un error que da lugar a una enfermedad o fenotipo concreto, y otra, analizar todas las combinaciones de nucléotidos posibles en una región del ADN para observar el potencial efecto biológico de cada una de ellas.

Un equipo de la Universidad de Washington ha abordado está aproximación y ha conseguido modificar cada uno de los nucleótidos de un fragmento de ADN para analizar las células mutantes resultantes y determinar qué cambios son beneficiosos y cuáles perjudiciales.

Los investigadores combinaron la tecnología CRISPR-Cas 9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats- Cas9)  que induce cortes en el ADN en localizaciones concretas, con un método para reparar el ADN utilizando una amplia librería de fragmentos del ácido nucleico.

Concretamente, en el gen BRCA1 (breast cancer 1, early onset), cuyas mutaciones están asociadas al cáncer de mama, el equipo reemplazó tanto una región de 6 nucleótidos, con todas las posibles combinaciones de hexámeros, como todo el exón 18, con todas sus posibles variaciones. A continuación, analizaron cómo los cambios introducidos modificaban el procesado del ARN  mensajero.

Del mismo modo obtuvieron células con todas las modificaciones posibles en un fragmento de 75 pares de bases de una región conservada del gen DBR1 (debranching RNA lariats 1).

El trabajo supone una prueba de concepto de la capacidad de generar y analizar el efecto de mutaciones a gran escala y en un contexto biológico, algo que no hubiera sido posible sin el avance en paralelo de las técnicas de mutagénesis, la secuenciación de última generación y el procesado masivo de muestras. Los autores concluyen que a pesar de algunas limitaciones, la metodología que presentan acelerará nuestra habilidad para medir e interpretar las consecuencias de la variación genética.

Referencias:

Urnov FD. Biological techniques: Edit the genome to understand it. Nature. 2014 Aug 20. doi: 10.1038/nature13659.

Findlay GM, et al. Saturation editing of genomic regions by multiplex homology-directed repair. Nature. 2014 Sep 4;513(7516):120-3. doi: 10.1038/nature13695.

 

Imagen: National Human Genome Research Institute

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