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viernes, 17 de noviembre de 2017

Investigadores logran hacer que los mosquitos se autodestruyan.

Unos investigadores de la Universidad de California, Riverside han logrado desarrollar mosquitos transgénicos que establemente expresan la enzima Cas9 en su línea germinal. 


La adición de Cas9 permitirá el uso de la herramienta de edición de genes CRISPR para hacer cambios eficientes y focalizados en el ADN de los mosquitos.

Como prueba del concepto, los investigadores utilizaron el sistema para interrumpir el desarrollo de la cutícula, de ls ala, y de los ojos, produciendo mosquitos totalmente amarillos, de 3 ojos y sin alas. 

Su objetivo a largo plazo es utilizar los mosquitos que expresan la Cas9 junto con otra tecnología — llamadas unidades de genes — para insertar y difundir genes que suprimen a los insectos evitando la resistencia que la evolución normalmente favorecería. 

Los Aedes aegypti son portadores principales de dengue, chikungunya, fiebre amarilla y virus Zika, y se están volviendo rápidamente resistentes a los pesticidas comúnmente usados.

Publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), el estudio fue dirigido por Omar Akbari, profesor asistente de Entomología en el Colegio de Ciencias naturales y agrícolas de la UCR y miembro del Instituto Universitario de integración Biología genómica.

Los esfuerzos previos para usar la edición del genoma para prevenir los mosquitos de la propagación de patógenos se han visto obstaculizados por las bajas tasas de mutación, la mala supervivencia de los mosquitos editados y la transmisión ineficiente de genes alterados a los descendientes. 

Akbari y sus colegas desarrollaron mosquitos transgénicos que expresan establemente una enzima Cas9 bacteriana en la línea germinal, permitiendo la edición genómica altamente eficiente usando el sistema CRISPR. 

CRISPR trabaja como un par de tijeras moleculares, cortando y substituyendo secuencias específicas de ADN basadas en una guía del ácido ribonucleico (ARN). 

En el papel, el equipo usó el sistema para interrumpir los genes que controlan la visión, el vuelo y la alimentación, dando lugar a mosquitos con un ojo adicional, alas malformadas, y defectos en color del ojo y de la cutícula, entre otros cambios.

Akbari dijo que estas cepas representan el primer paso hacia el uso de sistemas de manejo de genes para controlar las poblaciones de mosquitos y reducir las enfermedades que se diseminan.

"Estas cepas Cas9 se pueden utilizar para desarrollar unidades de gen divididos que son una forma de activación genética por la cual el Cas9 y el ARN guía se insertan en loci genómicos separados y dependen unos de otros para su propagación." Esta es la forma más segura de desarrollar y probar las unidades de genes en el laboratorio para asegurar que no se dispersen en la naturaleza, dijo Akbari.

Las unidades de genes aumentan enormemente las probabilidades de que un gen o conjunto de genes se transmitan a la descendencia, de 50 por ciento a 99 por ciento. Este número puede potencialmente aumentar al 100 por ciento cuando un gen objetivo es interrumpido en múltiples sitios, una técnica llamada multiplexación que ha sido recientemente modelada matemáticamente por Akbari y colegas de UC Berkley.

Las unidades genéticas pueden ser usadas para sesgar la herencia genética a favor de los genes autodestructivos, como los que interrumpen la fertilidad, y podrían ser una manera respetuosa con el medio ambiente y rentable para suprimir poblaciones de insectos que propagan enfermedades .

"Deben emprenderse los siguientes pasos para identificar las secuencias regulatorias que se pueden utilizar para expresar la guía ARNs del genoma, y una vez que estas secuencias se identifiquen, el desarrollo de unidades de genes en la especie deben ser llave en mano", dijo Akbari.

El título del artículo es "La expresión de la línea germinal Cas9 produce una ingeniería del genoma altamente eficiente en un importante vector mundial de enfermedades, Aedes Aegypti". ( publicado original en inglés como "Germline Cas9 Expression Yields Highly Efficient Genome Engineering in a Major Worldwide Disease Vector, Aedes Aegypti.")

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