Una nueva técnica abre la puerta a modificar el genoma "a gran escala" y curar enfermedades

Dos artículos publicados esta semana en Nature describen una nueva técnica de edición del genoma que permite insertar, invertir o eliminar secuencias largas de ADN en posiciones especificadas por el usuario. Un método de un solo paso para facilitar estos reordenamientos fundamentales del ADN podría facilitar la edición del genoma en el futuro.

El método puede tener ventajas sobre los métodos actuales, como la posibilidad de ofrecer ediciones del genoma a gran escala más precisas y eficientes en comparación con los enfoques existentes. Además, con esta técnica se realiza una recombinación en lugar de una ruptura que requiere un proceso de reparación.

Un sistema programable para reordenar largas secuencias de ADN podría ser una herramienta útil en el campo del diseño de genomas. Los reordenamientos genómicos a gran escala suelen correr a cargo de enzimas como las recombinasas (que catalizan la rotura y recombinación del ADN) o las transposasas (que trasladan secciones de ADN de un lugar a otro). Si estas enzimas pudieran programarse para dirigirse a lugares específicos, podrían ser una herramienta eficaz en la edición del genoma.

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En el primer artículo, Patrick Hsu y sus colegas describen una técnica para fabricar recombinasas reprogramables para aplicaciones de edición genómica. Las recombinasas están guiadas por ARN, que actúa como un puente que dirige la recombinasa a los sitios diana y facilita una edición predeterminada.

Este puente de ARN contiene una región que especifica la secuencia de ADN donante y otra región separada que especifica el sitio de inserción genómica. Ambas regiones pueden reprogramarse independientemente para reconocer y unirse a una gama diversa de secuencias de ADN o sitios de inserción y permitir un mecanismo general para diversos tipos de reordenamientos del ADN. El ARN puente es más fácil de modificar que los métodos existentes de edición genética con recombinasas convencionales, que utilizan un sitio de unión proteína-ADN mucho más complejo.

En un artículo adjunto, Hiroshi Nishimasu y sus colegas exploran las estructuras de la recombinasa mediante microscopía crioelectrónica, proporcionando un resumen detallado del mecanismo de acción.

El trabajo publicado demuestra la edición del genoma en bacterias, se necesitan más investigaciones para evaluar si esta técnica es viable y segura en diferentes especies y tipos celulares, incluidas las células de mamíferos.