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  • Abril 2012Nº 427
Panorama

Genética

Edición de genes: una nueva herramienta para la biología molecular

La edición del genoma mediante nucleasas obtenidas por ingeniería genética está revolucionando la investigación biológica. De ahí que haya ganado el título de método del año 2011.

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Editar el genoma de forma precisa constituye una poderosa herramienta para la investigación de los procesos biológicos. Las levaduras, por ejemplo, han sido un sistema increíblemente útil en parte porque la recombinación homóloga (recombinación entre secuencias idénticas o casi idénticas de ADN) permite modificar su genoma con precisión y eficiencia. A su vez, la capacidad para dirigirse hacia un gen concreto mediante recombinación homóloga en células madre embrionarias de ratón revolucionó los estudios genéticos en estos roedores, un logro que fue reconocido con la concesión del premio Nobel de medicina a Mario Capecchi y Oliver Smithies, creadores de esta técnica. Sin embargo, en otros sistemas la edición precisa del genoma se ha visto limitada, fundamentalmente, por su escasa eficiencia. Por suerte, este panorama está cambiando. Gracias en parte a su interés clínico, durante el último decenio se ha desarrollado la edición eficaz del genoma en una gama más amplia de sistemas experimentales; hoy esta técnica está llamada a convertirse en una estrategia experimental más para la manipulación de genes en los laboratorios de investigación.

La edición de genes en células de mamífero experimentó un empuje decisivo en 1996 gracias a Maria Jasin, del Instituto Sloan-Kettering y la Universidad de Cornell. Estos investigadores descubrieron que, en las células de mamífero, una rotura de la doble hebra del ADN específica para un gen podía estimular por lo menos en tres órdenes de magnitud la localización del gen mediante recombinación homóloga. En su trabajo utilizaron la endonucleasa doméstica (homing endonuclease) I-SceI, pero las nucleasas obtenidas mediante ingeniería genética provocan un efecto parecido. Esta tremenda estimulación a la hora de localizar un gen es el resultado de aprovechar la maquinaria natural de recombinación homóloga que posee la célula para la reparación de las roturas bicatenarias. En 2002, Dana Carroll y sus colegas, de la facultad de medicina de la Universidad de Utah, demostraron que las nucleasas obtenidas mediante ingeniería genética podían generar mutaciones y alterar genes utilizando la ruta de reparación de la propia célula que se encarga de unir extremos no homólogos (NHEJ, por sus siglas en inglés) y que es propensa a la mutagénesis.

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