Con una versión mejorada de la herramienta de edición de genes CRISPR / Cas9, un grupo de investigadores eliminó hasta doce genes en plantas al mismo tiempo. Hasta ahora, esto sólo había sido posible para uno o pequeños grupos de genes. El enfoque fue desarrollado por investigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) y el Instituto Leibniz de Bioquímica Vegetal (IPB). El método facilita la investigación de la interacción de varios genes. El estudio apareció publicado en The Plant Journal.
La herencia de rasgos en las plantas rara vez es tan simple y directa como describió Gregor Mendel. El monje, cuyos experimentos en el siglo XIX sobre la herencia de rasgos en los guisantes sentaron las bases de la genética, de hecho tuvo suerte. «En los rasgos que estudió Mendel, se aplicó la regla de que sólo un gen determina un rasgo específico, por ejemplo, el color de los guisantes«, comenta el genetista de plantas Dr. Johannes Stuttmann, del Instituto de Biología de MLU. Según el investigador, las cosas suelen ser mucho más complicadas. Con frecuencia existen diferentes genes que, a través de su interacción entre sí, dan como resultado ciertos rasgos o son parcialmente redundantes, es decir, dan como resultado el mismo rasgo. En este caso, cuando sólo uno de estos genes está desactivado, los efectos no son visibles en las plantas.
En el futuro, gracias a CRISPR / Cas9, también será posible probar combinaciones aleatorias de varios genes para identificar redundancias
Los científicos de MLU e IPB ahora han desarrollado una forma de estudiar este complejo fenómeno de una manera más específica mediante la mejora de CRISPR / Cas9. Estas herramientas de edición de genes se pueden utilizar para cortar el ADN de organismos en sitios específicos. El equipo se basó en el trabajo del biólogo Dr. Sylvestre Marillonnet, quien desarrolló un bloque de construcción optimizado para el sistema CRISPR / Cas9 en el IPB. «Este bloque de construcción ayuda a producir significativamente más enzima Cas9 en las plantas, que actúa como una tijera para el material genético«, explica Stuttmann.
Los investigadores agregaron hasta 24 guías de ARN diferentes que transportan la enzima tijera a las ubicaciones deseadas en el material genético. Los experimentos con el berro de thale (Arabidopsis thaliana) y la planta de tabaco silvestre Nicotiana benthamiana demostraron que el enfoque funciona. Hasta ocho genes pudieron desactivarse simultáneamente en las plantas de tabaco, mientras que, en el berro de thale pudieron desactivarse hasta doce genes en algunos casos. Según Stuttmann, este es un avance importante: «Hasta donde yo sé, nuestro grupo ha sido el primero en abordar con éxito tantos genes diana a la vez. Esto puede hacer posible superar la redundancia de genes«, según el biólogo.
Hasta ahora, crear múltiples mutaciones era un proceso mucho más complejo. Las plantas tuvieron que criarse en etapas con una sola mutación cada una y luego cruzarse entre sí. «Esto no sólo requiere mucho tiempo, tampoco es posible en todos los casos«, afirma Stuttmann. El nuevo enfoque desarrollado en la MLU y la IPB supera estas desventajas y podría resultar un método de investigación más eficiente. En el futuro, también será posible probar combinaciones aleatorias de varios genes para identificar redundancias. Sólo en el caso de cambios notables en los rasgos de la planta sería necesario analizar específicamente el material genético de las nuevas plantas.
Fuente: The Plant Journal.
