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el Gen-corregir es más falible que el pensamiento, las nuevas conclusión sugiere

La herramienta gen-que corrige estándar, CRISPR-Cas9, produce con frecuencia un tipo de mutación de la DNA que las faltas genéticas ordinarias del análisis, demanden la nueva investigación publicada en los procedimientos del gorrón de la National Academy of Sciences (PNAS). En la descripción de estas conclusión los investigadores llamaron tales descuidos “trampas serias” de corregir del gen (Skryabin y otros, 2020). En todos, los nuevos resultados sugieren que el gen-corregir sea más falible que pensamiento y, además, que determinar y desechar resultados defectuosos e indeseados no es tan fáciles como supuesto generalmente.

el Gen-corregir es más falible que el pensamiento, las nuevas conclusión sugiere
Enzima de CRISPR en la DNA (foto: Noticias del MIT)

Derivado originalmente de la bacteria Streptococcus pyogenes, CRISPR-Cas9 es un sistema del corte y de alcance de la DNA. CRISPR representa repeticiones palindrómicas cortas regularmente interspaced agrupadas y refiere a la molécula del ARN que es el componente de alcance del sistema. Este ARN de CRISPR a veces también se refiere como el ARN de la guía. El componente Cas9 es una nucleasa, es decir, una enzima que corte la DNA. Así, en la edición, la enzima Cas9 es conducida al sitio previsto del corte por el ARN de CRISPR. Llaman el montaje entero a menudo apenas CRISPR.

Otros métodos gen-que corrigen existen (e.g. dedo del Zn, TALENs). Sin embargo, debido a la adaptabilidad de su ARN que apuntaba el mecanismo, CRISPR particularmente ha sido el tema del entusiasmo enorme en los sectores de Biotech y de la investigación agrícola.

CRISPR se ha utilizado sobre todo para crear mutaciones genéticas o para insertar la DNA no nativa en las situaciones deseadas en un genoma. Sin embargo, otros usos, como gen impulsan, también se han debatido. A pesar del entusiasmo, como amigos de la tierra ha resumido, apenas un puñado minúsculo de productos gen-corregidos anuncio publicitario puede ser encontrado en el mercado.

Para muchas aplicaciones, sin embargo, el gen-corregir con CRISPR es escaso exacto y mucha investigación se orienta actualmente hacia reparar este defecto.

Mucha de la falta de CRISPR de precisión deriva del hecho que, aunque se llama ` que corrige', CRISPR y las técnicas relacionadas están cortando las enzimas solamente. No tienen ninguna función de la reparación de la DNA. Esto significa que cuando se reparan a la DNA en el sitio del corte (y el corte se debe reparar para que la célula los sobreviva) está en gran parte fuera del mando del experimentador. Diez acciones que corrigen independientes por lo tanto darán diez diversas mutaciones en la misma situación en el genoma.

Así, en un nivel muy básico, cada mutación creada en el sitio del objetivo es probable ser única. Incluso al fragmento, como denunciamos, que la DNA de la otra especie puede terminar hacia arriba inesperado la incorporación en el genoma corregido.

Para agregar a esta incertidumbre, diversas situaciones del genoma, diversos tipos de la célula, diversa especie, y diversas versiones de CRISPR, pueden toda la influencia que las clases de cambio genético encontraron en el sitio del objetivo.

En la investigación-falta básica de algunos usos-primario de precisión de esta clase no está necesariamente un problema grave. En la cría de la cosecha, por ejemplo, células u organismos contener cambios o mutaciones indeseables del lejos-objetivo puede, en teoría, ser descubierta y ser desechada.

Pero en muchos usos, sobre todo en remedio y productos comerciales, solamente la precisión más-o-menos-completa es aceptable, por razones de seguro. El corregir inexacto de las células humanas en una juicio temprana de la terapia génica dio lugar a 2 de 11 niños tratados que desarrollaban la leucemia debido a los efectos del lejos-objetivo y llevó una vez al de ensayo que eran cerradas.

La cuestión de si los investigadores y/o los reveladores de organismos corregidos podrían o descubrirían adecuadamente y las mutaciones indeseables del descarte es una preocupación viva. Recombinetics es una compañía comercial que, en 2016, creó una vaca sin cuernos que demandó era el resultado previsto de un gen exacto corrige. Pero los investigadores del FDA que examinaron propios datos de la serie de la DNA de la compañía podían posteriormente mostrar que ambos becerros independientemente corregidos contuvieron, en el sitio del corregir, los genes de resistencia antibióticos enteros (Norris y otros, 2020).

Para el momento en que el FDA pudiera mostrar a esto, sin embargo, el descendiente de los becerros donde incorporado ya en un programa brasileño de la cría. Este programa de la cría ahora se ha abandonado.

La nueva investigación de PNAS, publicada el 12 de febrero, dirige directamente si los investigadores de CRISPR pueden, de hecho, descubrir aberrante corrigen.

Los investigadores alemanes y chinos corrigieron los oocytes del ratón (es decir embriones) con el paso adicional (comparado al corte simple) de agregar un alargamiento de la DNA (la DNA del donante) que esperaban llegaron a ser integrados en el sitio del corte.

Qué encontraron inesperado, sin embargo, es que, en una parte elevada del objetivo sitúa, las inserciones complejas de la DNA deseada ocurrió. Bastante que las únicas copias simple de integración de la DNA del donante en el sitio del corte, las integraciones de la DNA eran común de pies a cabeza ordenaciones de copias múltiples. Como el papel declara:

Totales, concluimos que de pies a cabeza la integración repetidor del patrón de la DNA del donante es un subproducto común de la edición HDR-basada CRISPR-Cas9-mediated del genoma, sin importar la talla del patrón de la DNA del donante, la composición de la serie, o el strandedness del patrón (dsDNA o el ssDNA).”

Por el campo común del `' los investigadores significaron eso, en un experimento, entre 34 ratones corregidos, seis de pies a cabeza contenidas inserciones. En otros experimentos 30 de 49 ratones contuvo de pies a cabeza inserciones.

Es decir las inserciones complejas y aberrantes de la DNA eran conclusión comunes. Importantemente, ocurrieron en experimentos múltiples, significar esto parece ser verdad sin importar qué DNA fue insertada o en qué alargamiento del genoma fue insertada. Éste en sí mismo es el encontrar muy importante.

Aún más notable, sin embargo, era que estos cambios genéticos complejos fueron descubiertos raramente por métodos analíticos estándar. Los autores llamaron esto que encontraban “perturbar”.

Escribieron:

El análisis convencional aplicado de la polimerización en cadena, en la mayoría de los casos, no pudo determinar estas acciones múltiples de la integración, que llevaron a una alta tasa de alelos exacto corregidos falso demandados.”

Desapercibidas, tales acciones aberrantes “minarían la validez de estudios” según los autores.

En marcos experimentales esto es indudablemente verdad. Pero para el público en general una implicación más importante existe. Con las compañías y los biohackers esperando traer productos genoma-corregidos rápidamente (y sin escrutinio regulador) al mercado, esta investigación representa un cuento preventivo importante; especialmente puesto que especulan los autores que sus resultados se aplican probablemente igualmente a otros métodos que corrigen, tales como TALENs y nucleases del dedo del Zn.

Source:
Journal reference:

Skryabin, B.V., et al. (2020) Pervasive head-to-tail insertions of DNA templates mask desired CRISPR-Cas9–mediated genome editing events. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aax2941.