EL NUEVO INTERRUPTOR DE ATENUACIÓN GENÉTICA

En una serie de experimentos con bacterias cultivadas en laboratorio, han encontrado evidencia de que existe un segundo papel para el sistema de corte de genes CRISPR-Cas9, ampliamente utilizado, como un regulador de intensidad genética para los genes CRISPR-Cas9. Lo que hacen es reducir o atenuar la actividad de CRISPR-Cas9 y esto puede ayudar a los investigadores a elaborar nuevas formas de diseñar células genéticamente con fines de investigación.

Rachel Workman, bacterióloga que trabaja en el laboratorio de Modell, explicó que desde la perspectiva de la inmunidad, las bacterias necesitan aumentar la actividad de CRISPR-Cas9 para identificar y eliminar las amenazas de la célula, pero también necesitan reducirla para evitar la autoinmunidad, en el momento en el que el sistema inmunológico ataca accidentalmente a componentes de las propias bacterias.

Para determinar aún más los detalles del "freno", lo que hizo el equipo de investigadores fue comprender mejor el producto del gen desactivado (tracrRNA). 

Las formas larga y corta de tracrRNA se parecen en la estructura y tienen en común la capacidad de unirse a Cas9. El tracrRNA de forma corta también se une al RNA guía. A pesar de esto, al tracrRNA de forma larga no le hace falta unirse al RNA guía porque tiene incluido en su composición un segmento que imita al RNA guía. Modell dijo que, esencialmente, los tracrRNA de forma larga han juntado la función del tracrRNA de forma corta y con la del RNA guía.

Aparte, este grupo de científicos encontró que mientras que los ARN guía suelen buscan secuencias de ADN viral, los ARN tracr de forma larga van al sistema CRISPR-Cas9. El tracrRNA de forma larga tiende a asentarse en el ADN, en lugar de cortarlo y, al suceder esto en una zona determinada de un gen, evita que ese gen se exprese o se vuelva funcional.

Para comprobarlo, usaron ingeniería genética que alteraría la longitud de un área en concreto en tracrRNA de forma larga para hacer que el tracrRNA se pareciera más a un RNA guía. Se desveló que con el ARNtracr de forma larga alterado, Cas9 se comportó como una tijera otra vez.

Otras pruebas enseñaron que en bacterias cultivadas en laboratorio con una cantidad abundante de ARNtracr de forma larga, los niveles de todos los genes relacionados con CRISPR eran muy bajos. Sin embargo, al eliminarse de las bacterias el ARNtracr de forma larga, la expresión de los genes CRISPR-Cas9 se hizo cien veces más grande.

Las células bacterianas que no tenían ARNtracr de forma larga se cultivaron en el laboratorio durante tres días y se compararon con células cultivadas de forma parecida que comprendían el ARNtracr de forma larga. Finalmente, las bacterias sin tracrRNA de forma larga desaparecieron totalmente, dando a entender que el tracrRNA de forma larga suele proteger a las células de la enfermedad y la muerte provocadas cuando la actividad de CRISPR-Cas9 es muy elevada.

Para ver si el tracrRNA de forma larga podría reprogramarse para reprimir otros genes bacterianos, alteraron la parte espaciadora del tracrRNA de forma larga para dejarlo reposar en un gen que produce fluorescencia verde. Las bacterias con esta versión mutada de tracrRNA de forma larga brillaron menos verdes que las bacterias que contienen el tracrRNA de forma larga normal, sugiriendo que el tracrRNA de forma larga puede modificarse genéticamente para reducir otros genes bacterianos.

La capacidad de atenuación que destaparon los experimentos proporciona la posibilidad de diseñar nuevas o mejores herramientas CRISPR-Cas9 para regular la actividad genética en las investigaciones futuras.

Fuentes: Science Daily, HUB