La edición genética tiene una nueva herramienta revolucionaria

Científicos de la Universidad de Maryland, Estados Unidos desarrollaron una nueva herramienta de edición genética en plantas, denominada CRISPR- Combo, que sería una evolución de la técnica que actualmente existe, y ayudó al avance significativo del mejoramiento de plantas. La técnica de edición CRISPR, viene del acrónimo en inglés de (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), o Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas.

La técnica de CRISPR -Combo, tiene el diferencial de la edición de varios genes en plantas, que modifica simultáneamente la expresión de los varios genes, permitiendo combinaciones de ingeniería genética que funcionan juntas para mejorar la funcionalidad y el mejoramiento de los cultivos.

Editar sin modificar

Cambiar la expresión de varios genes a la vez puede generar mayores beneficios a la manipulación genética. Eso lo demostraron Yiping Qi, profesor asociado del Departamento de Ciencias Vegetales y Arquitectura del Paisaje y coautor del estudio y su equipo en cuatro fases diferentes de experimentación. Primeramente para desarrollar CRISPR-Combo tenían que demostrar que podían editar varios genes al mismo tiempo, sin consecuencias negativas. Para ello utilizaron células de tomate y arroz.

“Como prueba de concepto, demostramos que podíamos anular el gen A y regular o activar el gen B con éxito, sin cruzar accidentalmente y anular el gen B o regular al alza el gen A”

Dijo Yiping Qi, uno de los autores del estudio.

Luego probaron en CRISPR-Combo en Arabidopsis, planta que los investigadores suelen utilizar como modelo de investigación para cultivos como el maíz y el trigo. En ella editaron un gen que hace que la plata sea más resistente a los herbicidas, al mismo tiempo que activaron un gen que provoca una floración temprana, lo que produce semillas rápidamente. El resultado fue  Arabidopsis con resistencia a herbicidas y ocho generaciones en un año, en lugar de las cuatro habituales.

En un tercer experimento demostraron que el CRISPR-Combo podía mejorar la multiplicación vegetativa de las plantas, utilizando cultivos de tejido de álamo. Los programas de mejoramiento, para desarrollar nuevas variedades de plantas, suelen emplear cultivos de tejidos en lugar de semillas, utilizando células madres para reproducir plantas completas. Algunas especies son mejores para regenerarse a partir de cultivos de tejidos que otras, esta situación dificulta la manipulación a través de la ingeniería genética. Qi y su equipo abordaron este problema editando primero unos pocos rasgos en las células de álamo y activando después tres genes que promueven la regeneración de los tejidos.

Evolución

Hace diez años, la tecnología llamada CRISPR-CAS9 permitió a los científicos modificar el código genético de los organismos vivos. Por muy revolucionaria que fuera, la herramienta tenía sus limitaciones. Al igual que los primeros teléfonos móviles, que sólo podían realizar una función, el método CRISPR original puede realizar una sola función: eliminar o sustituir genes en una secuencia genética.

Las interacciones posteriores de CRISPR se desarrollaron para otra función que permitía a los científicos cambiar la expresión de los genes activándolos o desactivándolos, sin eliminarlos del genoma. Pero cada una de estas funciones sólo podía realizarse de forma independiente en las plantas.

Mientras que la nueva técnica CRISPR-Combo, permite editar múltiples genes en las plantas y cambiar simultáneamente la expresión de otros genes. “Las posibilidades son realmente ilimitadas en cuanto a los rasgos que pueden combinarse. Pero lo realmente emocionante es que CRISPR-Combo introduce un nivel de sofisticación en la ingeniería genética de las plantas que no habíamos tenido antes”, aseguró Yiping Qi, uno de los científicos desarrollistas, en una nota brindada a la revista Nature Plants.

Fuentes:

• ISAA
• ChileBio