LAREDO, Texas – Científicos de la Universidad de Texas en Austin han rediseñado un componente clave de una herramienta de edición de genes basada en CRISP; Gracias a su capacidad para destruir material genético, el descubrimiento podría conducir al desarrollo de nuevas pruebas diagnósticas caseras baratas y de alta sensibilidad para una amplia gama de enfermedades infecciosas como la COVID-19, la gripe, el ébola y el zika, según indicó el autores del estudio publicado en la revista científica Naturaleza.
CRISP es el sello distintivo de un sistema de defensa bacteriano que forma la base de la tecnología de edición del genoma CRISPR-Cas9, ampliamente utilizada, porque actúa como una especie de sistema de autodestrucción polivalente para las bacterias, capaz de degradar el ARN monocatenario, el ARN monocatenario. ADN de cadena y ADN de doble cadena.
Usando una técnica de imágenes de alta resolución llamada crio-EM, el equipo de especialistas descubrió que cuando esta proteína se une a una secuencia específica de material genético de un virus potencialmente peligroso, llamado ARN objetivo, una parte lateral de CAS12a2 se desplaza hacia afuera para revelar un sitio activo, actuando de manera similar a una navaja de afeitar abierta.
Después de eso, el sitio activo comienza a cortar indiscriminadamente cualquier tipo de material genético con el que entre en contacto. De esta forma, con una sola mutación en la proteína Cas12a2, el sitio activo solo degrada el ADN monocatenario, una característica que es especialmente útil en el desarrollo de nuevos diagnósticos adaptados a una amplia gama de virus.
En teoría, una prueba basada en esta tecnología podría combinar las mejores características de las pruebas basadas en PCR que detectan material genético de un virus con las mejores características de las pruebas de diagnóstico rápido en el hogar.
“Si sale un nuevo virus mañana, todo lo que tiene que hacer es descubrir su genoma y luego cambiar el ARN guía en su prueba, y tendrá una prueba contra él”, dijo David Taylor, profesor asociado de biociencias moleculares en la Universidad de Texas. en Austin y coautor del nuevo estudio.
Todavía hay pruebas por hacer en este descubrimiento, sin embargo, es un gran avance y podría ayudar a desarrollar pruebas más eficientes.
“Cas12a2 básicamente agarra ambos extremos de la doble hélice del ADN y los dobla con mucha fuerza. Entonces, la hélice en el medio se abre, y luego esto permite que este sitio activo destruya los fragmentos de ADN que se vuelven monocatenarios. Esto es lo que distingue a Cas12a2 de todos los demás sistemas dirigidos al ADN”, dijo Jack Bravo, becario postdoctoral en UT Austin y coautor del artículo.
Los datos estructurales se recolectaron usando la instalación crio-EM en el Laboratorio de Biología Estructural Sauer en la Universidad de Texas en Austin.
El artículo es coautor de Ryan Jackson y Thomson Hallmark, ambos de la Universidad Estatal de Utah. Los otros coautores son Bronson Naegle del estado de Utah y Chase Beisel del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones y la Universidad de Würzburg en Alemania.
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