Los genomas de los cultivos se adaptan a través de generaciones de mejoramiento para optimizar rasgos específicos y, hasta hace poco, los mejoradores se limitaban a la selección de la diversidad natural.
Las tecnologías CRISPR puede cambiar esto, pero las herramientas de software necesarias para diseñar y evaluar experimentos CRISPR hasta ahora se han basado en las necesidades de edición en genomas de mamíferos, que no comparten las mismas características que los genomas de cultivos complejos.
Científicos del Centro de Innovación Avanzada en Bioenergía y Bioproductos (CABBI) en Estados Unidos han creado CROPSR, la primera herramienta de software de código abierto para el diseño y la evaluación de secuencias de ARN guía (ARNg) para investigaciones con CRISPR en todo el genoma. “CROPSR proporciona a la comunidad científica nuevos métodos y un nuevo flujo de trabajo para realizar experimentos de eliminación de CRISPR-Cas9”, ha explicado el desarrollador Hans Müller Paul, biólogo molecular y Ph.D. estudiante en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign.
Para satisfacer mejor las necesidades de los genetistas de cultivos, el equipo creó un software que elimina las restricciones impuestas por otros paquetes sobre el diseño y la evaluación de secuencias de ARNg, las guías utilizadas para localizar material genético objetivo. Los miembros del equipo también desarrollaron un nuevo modelo de aprendizaje automático que no evitaría las guías para las regiones genómicas repetitivas que a menudo se encuentran en las plantas, un problema con las herramientas existentes.
Muchos cultivos, en particular las materias primas bioenergéticas, tienen genomas poliploides muy complejos, con múltiples juegos de cromosomas. Y algunas herramientas de software de edición de genes basadas en genomas diploides (como los de los humanos) tienen problemas con las peculiaridades de los genomas de cultivos. El modelo CROPSR proporciona predicciones mucho más precisas, incluso en genomas que no son cultivos.
Este enfoque reduce significativamente el tiempo necesario para diseñar una investigación con CRISPR, lo que reduce el desafío de trabajar con cultivos y acelera el diseño, la evaluación y la validación de secuencias de ARNg. CROPSR puede generar fácilmente una base de datos de ARNg CRISPR utilizables para un genoma de cultivo completo, un proceso que es computacionalmente intensivo y que requiere mucho tiempo. Ahora, los investigadores podrían buscar el gen en su propia base de datos y ver todas las guías disponibles en lugar de buscar un gen objetivo a través de una base de datos en línea y luego usar las herramientas actuales para diseñar guías separadas para cinco ubicaciones diferentes y realizar múltiples rondas de experimentos.
FUENTE: CABBI.
