CRISPR para ARN: nuevo sistema de edición génica

Fran Garrigues, Genética Médica News

 

Un estudio revela un nuevo sistema CRISPR dirigido a ARN en lugar de a ADN. Este nuevo sistema aprovecharía la temporalidad de las moléculas de ARNm. En la ilustración se muestra la síntesis de ARN a partir del ADN. Imagen: Credit: David Bushnell, Ken Westover and Roger Kornberg, Stanford University (CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

Un estudio revela un nuevo sistema CRISPR dirigido a ARN en lugar de a ADN. Este nuevo sistema aprovecharía la temporalidad de las moléculas de ARNm. En la ilustración se muestra la síntesis de ARN a partir del ADN. Imagen: Credit: David Bushnell, Ken Westover and Roger Kornberg, Stanford University (CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

Un estudio realizado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) revela un nuevo sistema CRISPR dirigido a ARN en lugar de a ADN.

El sistema CRISPR-Cas, desarrollado durante los últimos años como una importante herramienta de edición génica, deriva de un sistema inmunológio adaptativo empleado por los microorganismos para protegerse frente elementos genéticos foráneos. CRISPR se divide en dos clases en función de la estructura del módulo de interferencia. Por un lado, la clase 1, engloba los sistemas compuestos por complejos de multi-subunidades proteicas, mientras la clase 2 reúne aquellos sistemas que emplean un único efector proteico.

Los investigadores del artículo, publicado en Science, han caracterizado el sistema de clase 2 VI-A CRISPR-Cas en Leptotrichia shahii como método de defensa frente a infecciones virales. Este sistema utiliza C2c2 como efector proteico, con la particularidad de que esta enzima es capaz de unirse y degradar ARN, frente a los sistemas más conocidos y utilizados en edición génica que se unen y modifican ADN.

Frente al sistema CRISPR destinado a modificar el ADN, el nuevo CRISPR dirigido a ARN  permite realizar cambios temporales en el genoma, debido a que el ARN es un intermediario transitorio e inestable entre el ADN y las proteínas.  Además, aporta  mayor especificidad y funcionalidad para bloquear la expresión génica de genes de interés que los ya existentes métodos basados en ARN pequeños de interferencia (ARNip). Por último, la capacidad de manipular específicamente el ARN, ofrece la posibilidad de manejar la funcionalidad de los genes de una forma más guiada, que puede ser empleada en el estudio de enfermedades.

El trabajo muestra otras aplicaciones de esta técnica de edición génica, como por ejemplo, la utilización de C2c2 para etiquetar por fluorescencia las moléculas de ARN y poder estudiar su localización subcelular, o para añadir módulos que modifiquen la funcionalidad o translocación de determinados transcritos. La alteración de la localización del ARN, a través del ensamblaje de los componentes del sistema CRISPR con otros dominios proteicos que presenten afinidad por compartimentos subcelulares característicos, es otro posible uso de este método.

“C2c2 abre la puerta a una nueva frontera de poderosas herramientas basadas en CRISPR” manifiesta el autor Feng Zhang, miembro del Instituto Broad del MIT, investigador del Instituto de Investigación del Cerebro del MIT y profesor del Departamento de Ciencias Cognitivas y del Cerebro del MIT. “Hay un inmenso número de posibilidades para C2c2 y estamos entusiasmados por poder desarrollarlas dentro del ámbito de la investigación en ciencias biológicas y en medicina’’

‘’El estudio de C2c2 desvela un mecanismo biológico fundamental empleado por las bacterias para defenderse frente a virus’’ señala Eugene Koonin, autor y líder del grupo de Genómica Evolutiva en el National Institutes of Health (NIH).

Omar Abudayyeh, primer coautor y estudiante en el laboratorio de Zhang, asegura que el mayor impacto de C2c2 recae en la comprensión del papel que desempeña el ARN en enfermedades y funciones celulares.

Referencia:

Abudayyeh OO, et al. C2c2 is a single-component programmable RNA-guided RNA-targeting CRISPR effector. Science. 2016 Jun 2. pii: aaf5573. DOI: 10.1126/science.aaf5573

Fuente: New CRISPR system for targeting RNA. http://news.mit.edu/2016/new-crispr-system-targeting-rna-0602

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