Cómo funciona la edición genética de Cripsr?

Hola, vamos a ver cómo funciona la edición genética por CRISPr. En este primer video veremos la función natural, en la continuación como es utilizado para ingeniería genética.

El sistema fue descubierto en las bacterias a comienzos del siglo por al menos tres investigadores de manera independiente. Se trata de un sistema de inmunidad adquirida o adaptativa en bacterias. Dicho de otro modo, es una manera en que las bacterias se defienden de los virus, denominados también bacteriófagos, y tienen memoria de una infección anterior para evitar que el mismo virus vuelva a atacarlos, por eso es denominada inmunidad adaptativa.
La verdad que esto fue una gran revolución en el campo de la microbiología porque hasta el momento solo se sabía que los organismos superiores presentaban ese tipo de inmunidad. Es más, cuando los primeros autores enviaron sus resultados a revistas notorias como Nature o Science, fueron rechazados porque simplemente no creían que eso fuera posible.

El mecanismo básico se divide en tres etapas, en la primera etapa, denominada adquisición, el virus entra a la bacteria y libera su ADN o ARN, el sistema cripsr reconoce el ADN del virus y mediante las proteínas Cas1 y Cas2, lo corta y lo agrega a su genoma para después reconocer un nuevo ataque. ¿cómo lo hace?, Cripsr es toda una familia que tiene numerosas variantes, pero en general comparten Cas1 y Cas2, que reconoce una secuencia que comparten los fagos que se denomina protoespaciador, estas proteínas los reconocen y cortan en lugares adyacentes, la función de cortar el ADN se denomina función nucleasa y ribonucleasa, cortan el ADN del virus, y pegan el ADN del virus en el genoma de la bacteria, por decirlo de alguna manera, en el locus de CRIPSR. Como ven  acá, el locus CRIPr está formado por los genes CAS, seguido de una secuencia lider, y secuencias repetidas denominadas repetidos Crispr y espaciadores, el ADN del virus es copiado en los espaciadores.

El locus CRIPSR dentro de la bacteria tiene la siguiente disposición, esto es un modelo, porque puede variar de acuerdo a las especies. los genes CAS, una secuencia lider seguido por repetidos crispr y los espaciadores con la secuencia del virus. Dentro del lider se encuetra el promotor de transcripción, que es donde se inicia el pasaje de ADN a ARN, todos el arreglo es transcripto como una sola cadena que luego es procesada. Como es procesada deriva en tres tipos, I, II y III. La manera en que cortan difieren en los tres sistemas, utilizando genes cas6 o ARNasaIII. Independientemente como fueron procesados el ARN que proviene del espaciador será utilizado como guía para reconocer el ADN foráneo.

En la útima etapa los ARNcrispr se unen a las proteínas CAS para formar complejos riboproteicos que reconocen al ADN del fago y lo cortan. Estos complejos circulan dentro de la bacteria en busca de ADN de virus y reconocen el proto espaciador para cortarlo. Los tres tipos difieren en la composición. Uno de los sistemas, el denominado tipo II, tiene mucho interés, porque el ARN de Crispr se acompleja con Cas9, que está formado por dos endonucleasas que inactivan el blanco. Modificaciones de este sistema se utiliza para inactivar genes en ingeniería genética.