Utilizando una versión modificada de la herramienta de edición de genes CRISPR, un equipo de científicos de la Universidad de Stanford ha descubierto que la ubicación del ADN, no sólo el orden de sus pares de bases, puede marcar una diferencia crítica en la forma en que funcionan ciertas partes del genoma.

En la última década, los investigadores se han dado cuenta de que el ADN en los cromosomas internos se puede reposicionar de maneras específicas, asumiendo formas que pueden alterar la actividad de los genes que se mueven. Pero, hasta ahora, no se ha contado con una buena manera de probar esa hipótesis.

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Una versión de CRISPR

En este sentido, los bioingenieros actualizaron la técnica de edición de genes CRISPR para mover tramos específicos de ADN de un lugar a otro dentro del propio núcleo de la célula.

A pesar de que los 3 metros de ADN dentro de los núcleos de nuestras células parecen un montón de espaguetis, el genoma está, de hecho, bastante bien organizado.

Para hacerlo, inicialmente unen el ADN a una proteína que, cuando es inducida por la hormona vegetal ácido abscísica, se enlaza selectivamente con otra proteína que se encuentra sólo en la ubicación objetivo.

Luego, una segunda proteína “atrapa” el ADN adjunto, manteniéndolo en el lugar deseado. Al eliminar el ácido abscísico la conexión cede, liberando el ADN.

Los investigadores demostraron que la técnica funcionaba desplazando varios pares de genes desde ubicaciones centrales hasta el borde del núcleo.

Reorganizando el genoma

También utilizaron la técnica para mover tramos de ADN conocidos como telómeros, las puntas de los cromosomas implicados en el envejecimiento.

Cuando movieron los telómeros al borde interno del núcleo, la célula creció mucho más lentamente. Pero cuando pusieron los telómeros cerca de los cuerpos de cajal, agregaciones de proteínas y material genético que procesa el ARN, la célula se animó: creció más rápido y se dividió antes de lo habitual.

El hallazgo ofrece una mejor comprensión del funcionamiento del núcleo celular y posiblemente conducir a un mayor control sobre la actividad genética.

Estas observaciones llevaron a los investigadores a la conclusión de que el posicionamiento de los telómeros es muy importante para mantener una célula saludable y productiva.

Otros investigadores dicen que están impresionados con la nueva técnica CRISPR-GO. (GO se refiere a “organización del genoma”).

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Esto se debe a que abre una nueva forma de alterar la organización del genoma, lo que podría allanar el camino hacia una mejor comprensión del funcionamiento del núcleo y posiblemente conducir a un mayor control sobre la actividad genética para ralentizar el envejecimiento o prevenir enfermedades.

El investigador Lei S. Qi, profesor en el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Standford y autor principal del estudio, se refirió a los resultados y comentó:

“El sistema CRISPR-GO ofrece una plataforma programable para investigar la organización y función del genoma espacial a gran escala.”

Referencia: CRISPR-Mediated Programmable 3D Genome Positioning and Nuclear Organization. Cell, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.013

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