Durante la última década, la tecnología CRISPR-Cas9 ha ganado un amplio reconocimiento como una influencia innovadora en el campo de la edición del genoma. Ella sirvió como catalizador de una revolución en la biología molecular. El rápido desarrollo de la tecnología CRISPR-Cas9, también conocida como tijeras genéticas o moleculares, está generando una profunda transformación en la edición del genoma con implicaciones significativas para campos como la agricultura, la atención médica y la biotecnología.
El sistema CRISPR-Cas9 consta de dos componentes principales: la proteína Cas9 y el ARN guía ( gRNA ). Al funcionar como tijeras moleculares, Cas9 corta el ADN en sitios objetivo predeterminados guiado por el ARNg que se alinea con la secuencia de ADN objetivo.
Investigadores de la Universidad de Kumamoto han completado con éxito una prueba práctica de una nueva técnica de edición del genoma que permite la supresión parcial de una función genética importante sin causar letalidad. Este enfoque innovador, que utiliza la tecnología CRISPR-Cas9, abre nuevas posibilidades para la investigación genética y los avances agrícolas al permitir el estudio y la modificación de genes que antes eran difíciles de analizar.
Los genes que son críticos para la supervivencia a menudo representan un desafío para los investigadores porque deshabilitarlos completamente puede ser fatal para el organismo. Los métodos tradicionales de eliminación de genes, incluido CRISPR-Cas9, generalmente dan como resultado una pérdida completa de la función, lo que dificulta el estudio de estos componentes genéticos vitales.
Para abordar esta limitación, un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Takashi Ishida de la Facultad de Ciencia y Tecnología Avanzada de la Universidad de Kumamoto desarrolló un método para introducir mutaciones hipomórficas que reducen, pero no eliminan por completo, la función genética.
Utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana , el equipo aplicó con éxito su método al gen HPY2, que es esencial para la división celular y el crecimiento de las plantas. Aunque la pérdida completa de este gen provoca la muerte de la plántula, los mutantes hipomórficos recién creados mostraron un crecimiento atrofiado pero permanecieron viables, lo que allanó el camino para que los investigadores analicen la función del gen con más detalle en estudios futuros.
Fenotipos de wile, mutante hipomórfico hpy2 y mutante nulo hpy2. Fuente: Journal of Plant Research (2024). DOI: 10.1007/s10265-024-01597-2
Este avance, publicado en el Journal of Plant Research, tiene implicaciones significativas más allá de la investigación genética básica.
Al ajustar la actividad de los genes en lugar de desactivarlos por completo, la técnica podría usarse para mejorar las características deseadas en los cultivos sin causar efectos secundarios dañinos. Por ejemplo, alterar los genes que hacen que las plantas sean más resistentes al estrés podría conducir a cultivos que sean más resilientes al cambio climático y al mismo tiempo sigan creciendo y produciendo cosechas.
«Este método proporciona una herramienta poderosa para estudiar genes que antes eran inaccesibles debido a su naturaleza esencial», afirmó el profesor asociado Ishida. «También abre nuevas posibilidades para el mejoramiento genético de precisión en la agricultura, donde la modificación genética controlada es clave para mejorar las características sin consecuencias no deseadas».
Fuente: Universidad de Kumamoto.
