Por primera vez activan un gen usando CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9 logra ser utilizada para activar un gen en Arabidiopsis Thaliana. Usualmente, la única manera que la biotecnología tenía para activar genes latentes en un organismo, era introducir ADN de otro organismo.
Hasta ahora, el único método efectivo que la genética y la biotecnología tenían para ‘activar’ uno o varios genes latentes en un organismo, era usar ADN exógeno. O sea, era obligatorio hacer transgénesis para este fin. Ahora, gracias a la tecnología de edición genética, investigadores del Instituto Rothamsted, en Reino Unido, han conseguido la primera activación de un gen usando CRISPR editando únicamente el ADN propio de una planta.
De acuerdo con el estudio ‘A native promoter–gene fusion created by CRISPR-Cas9-mediated genomic deletion offers a transgene-free method to drive oil accumulation in leaves’, los científicos puedan utilizar esta tecnología para ubicar un gen y ponerlo ‘a las órdenes’ de un gen promotor existente, que actuará como una especie de interruptor.
“Lograr una ‘ganancia de función’ de algunos fenotipos sin insertar ADN exógeno es un reto importante para los biotecnólogos de plantas. Aquí mostramos que un gen puede ser puesto bajo control de un promotor de otro gen al borrar la secuencia genómica que interviene. Es una cosa difícil de hacer, pero conseguimos una solución simple a un problema difícil”, explicó el profesor Peter Eastmond, líder de la investigación.
Esta nueva manera para lograr la activación de un gen usando CRISPR-Cas9 ofrece un camino distinto a la transgénesis para buscar características deseadas. Para los autores, esta nueva ruta ampliará los horizontes de mejoramiento genético que se pueden investigar en países y regiones donde los organismos genéticamente modificados están prohibidos, como en la Unión Europea.
“Hay muchas barreras para la comercialización de cultivos genéticamente modificados y, por tanto, puede ser deseable lograr una ganancia de función por otros medios, de ser posible”, explica la investigación.
Usando como modelo la planta Arabidopsis Thaliana, los investigadores lograron que sus hojas acumularan hasta treinta veces más triacilglicerol activando el gen DGAT2. El triacilglicerol es uno de los principales componentes de las grasas que producen animales y vegetales. Por esto, al fomentar la expresión del gen, consiguieron duplicar el contenido graso de la Arabidopsis.
Para lograrlo, Eastmond y su equipo fusionaron el promotor de un gen no esencial que se encuentra activo en las hojas con el gen DGAT2, que normalmente está silenciado en la planta. En otras palabras, los investigadores usaron CRISPR-Cas9 para cortar la secuencia de ADN que contiene el gen DGAT2 y la del gen promotor y, luego, las unieron.
“El incremento en el contenido lípido de la hoja que conseguimos, sin insertar ADN exógeno, posiblemente es suficiente para mejorar significativamente la productividad y reducir las emisiones de metano del ganado y las ovejas, si se replica en tierras de pastoreo. Sabemos que esto es cierto, como se ha demostrado recientemente usando transgénesis”, apuntó Eastmond.
Eastmond se refiere a estudios científicos que han mostrado una relación entre alimentos altos en grasas para el ganado y la reducción de las emisiones de metano.
Por ejemplo, la empresa de semillas Germinal, junto al Instituto de Ciencias Biológicas, Ambientales y Rurales de Gales (IBERS por sus siglas en inglés), llegaron a esta conclusión al investigar un tipo de pasto supernutritivo para el ganado.
“El trabajo hecho en IBERS ha mostrado que incrementar el contenido lípido del pasto reduce las emisiones de metano del ganado rumiante, al cambiar los patrones de fermentación del rumen para descomponer proteína más eficientemente”, explicó la Gerente General de Germinal, Sarah Gard.
Justamente, el experimento del equipo de Peter Eastmond demuestra que incluso un aumento de apenas el doble en el contenido lípido de una planta como la Arabidopsis Thaliana, “es probablemente suficiente para mejorar significativamente la productividad del ganado y reducir las emisiones de metano en los sistemas de ganadería”, concluye el documento.
Más información en:
New energy-dense, non-GMO ryegrass being developed for New Zealand farmers.