Los científicos descubren las reglas que determinan la precisión del genoma CRISPR/Cas9 que corrige en células humanas

Los científicos en el instituto de la tortícolis de Francisco han descubierto un equipo de las reglas simples que determinan la precisión del genoma CRISPR/Cas9 que corrige en células humanas. Estas reglas, publicadas en célula molecular, podían ayudar a perfeccionar la eficiencia y el seguro del genoma que corregían en el laboratorio y la clínica.

A pesar del uso amplio del sistema de CRISPR, el uso racional de la tecnología ha sido obstaculizado por la suposición que el resultado de corregir del genoma es imprevisible, dando por resultado supresiones o inserciones al azar de las regiones de la DNA en el sitio del objetivo.

Antes de que CRISPR se pueda aplicar con seguridad en la clínica, los científicos necesitan asegurarse de que puedan predecir seguro exacto cómo la DNA será modificada.

“Hasta ahora, corregir genes con CRISPR ha implicado mucha conjetura, frustración y ensayo y error,” dice al líder Paola Scaffidi del grupo de la tortícolis, que llevó el estudio. “Los efectos de CRISPR eran probablemente imprevisibles y aparentemente al azar, pero analizando centenares de nos corrige fueron chocados para encontrar que hay real configuraciones simples, fiables detrás de él todas. Esto cambiará fundamental la manera que utilizamos CRISPR, permitiendo que estudiemos la función del gen con la mayor precisión e importante acelerando nuestra ciencia.”

Examinando los efectos del genoma de CRISPR que corregían en 1491 sitios del objetivo a través de 450 genes en células humanas, las personas han descubierto que los resultados se pueden predecir basaron en reglas simples. Estas reglas dependen principal de una “carta genética” que ocupa una posición determinada en la región reconocida por el “ARN de la guía” para dirigir las tijeras moleculares, Cas9.

La guía RNAs es moléculas sintetizadas compuestas de alrededor 20 cartas genéticas (A, T, C, G), diseñó atar a una sección específica de la DNA en el gen del objetivo. Cada carta genética tiene un socio complementario - los lazos a T y a C atan a G - que adhieren juntos un poco como el velcro. El ARN de la guía es como el lado del “gancho de leva” del velcro, diseñado para adherir al lado del “rizo” en el gen del objetivo.

Conducido por la molécula del ARN, la enzima Cas-9 explora a lo largo del genoma hasta que encuentre la región de interés. Cuando la guía del ARN iguala la serie correcta de la DNA, adhiere como el velcro y Cas9 corta a través la DNA. La DNA es tres cartas fragmentadas del final de la serie del objetivo, y las brocas de la clave genética después se insertan o se suprimen, aparentemente casual, cuando la célula tentativa reparar el interruptor.

En este estudio, los investigadores encontraron que el resultado de un gen determinado corrige depende de la cuarta carta del extremo de la guía del ARN, adyacente al sitio del corte. Las personas descubrieron que si esta carta es una A o un T, hay una inserción genética muy exacta; el A.C. llevará a una supresión relativamente exacta y un G llevará a muchas supresiones imprecisas. Así, simple evitar los sitios que contienen un G hace el genoma que corrige mucho más fiable.

“Nos sorprendieron descubrir que las reglas que determinan el resultado de corregir del genoma humano de CRISPR sean tan simples,” decimos el Dr. Anob Chakrabarti, la persona clínica del doctorado de la confianza de Wellcome en la bioinformática de la tortícolis y el laboratorio de biología de cómputo y al junta-primer autor del estudio. “Soportando estas reglas en mente al diseñar nuestra guía RNAs, podemos maximizar las ocasiones de conseguir el resultado deseado de un gen específico corregimos - que sea determinado importante en un contexto clínico.”

Las personas también descubrieron que cómo “ábrase” o “cerró” la DNA del objetivo es también afecta al resultado de corregir del gen. Agregando las composiciones que fuerzan la DNA a abrir - permitiendo que Cas9 explore el genoma - llevado a corregir más eficiente, que podría ayudar cuando las modificaciones necesitan ser introducidas en genes determinado cerrados.

“Las buenas noticias son ésa sin importar el tejido del origen - que influencia el grado de la DNA “franqueza” en los genes específicos - apuntan las regiones que contienen una A o T en corregir común de la demostración de la ubicación clave,” dice a Paola. “Esto significa que, si seleccionamos cuidadosamente la DNA del objetivo, podemos sentirnos bastante confiados que veremos el mismo efecto en diversos tejidos.”

José Montserrat, el estudiante del doctorado de la tortícolis en el laboratorio de Epigenetics del cáncer y el junta-primer autor del estudio, dice: “No habíamos apreciado previamente la significación de la franqueza de la DNA en la determinación de la eficiencia de corregir del genoma de CRISPR. Éste podía ser otro factor a considerar al apuntar corregir un gen de una manera específica. Nos excitan para observar los tipos distintos el corregir común de esa célula de la parte en las regiones exactas del objetivo, y la traslación de la esperanza de nuestras conclusión será beneficiosa a través de disciplinas.”

Fuente: https://www.crick.ac.uk/news/2018-12-13_scientists-crack-the-crispr-code-for-precise-human-genome-editing