febrero 2, 2023

Cómo editar los genes de los virus que infectan bacterias

Investigadores desarrollan herramienta para editar genomas de virus que infectan bacterias

Un equipo dirigido por la pionera de CRISPR, Jennifer Doudna, y su colaboradora de toda la vida, Jill Banfield, han desarrollado una herramienta inteligente para editar los genomas de virus que infectan bacterias llamados bacteriófagos usando una forma rara de CRISPR. La capacidad de diseñar fácilmente fagos diseñados a medida, que durante mucho tiempo ha eludido a la comunidad de investigación, podría ayudar a los investigadores a controlar los microbiomas sin antibióticos ni productos químicos agresivos, y tratar infecciones peligrosas resistentes a los medicamentos. Un artículo que describe el trabajo se publicó recientemente en Nature Microbiology.

¿Qué son los Bacteriófagos?

Estos virus, también llamados simplemente fagos, insertan su material genético en las células bacterianas y luego secuestran la maquinaria de construcción de proteínas de sus anfitriones para reproducirse, generalmente matando a las bacterias en el proceso. CRISPR-Cas es un tipo de mecanismo de defensa inmune que muchas bacterias y arqueas utilizan contra los fagos. Consiste en fragmentos de ARN que reconocen genes de fagos invasivos y enzimas que los neutralizan cortándolos en pedazos inofensivos. Hay muchos microbios, por lo que también hay muchos fagos, cada uno con adaptaciones únicas. Esta diversidad ha dificultado la edición de fagos, incluso haciéndolos resistentes a muchas formas de CRISPR, razón por la cual el sistema más utilizado, CRISPR-Cas9, no funciona para esta aplicación.

Colaboración entre Doudna y Banfield

Doudna y Banfield han desarrollado numerosas herramientas basadas en CRISPR juntas desde que colaboraron por primera vez en una investigación inicial de CRISPR en 2008. Ese trabajo fue citado por el comité del Premio Nobel cuando Doudna y su otra colaboradora Emmanuelle Charpentier recibieron el premio Nobel 2020. El equipo demostró que el sistema se puede utilizar para editar genomas de fagos en lugar de simplemente cortarlos a la defensiva.

Esta investigación fue financiada por el Departamento de Energía Microbial Community Analysis & Functional Evaluation in Soils (m-CAFES) ) Área de Enfoque Científico. Jill Banfield es profesora de Ciencias Planetarias y de la Tierra y Ciencias Ambientales Políticas y Gestión en UC Berkeley así como científica de la facultad en el Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra Berkeley Lab afiliada al Área Biociencias. Jennifer Doudna es profesora  en los departamentos Química Biología Molecular Celular UC Berkeley así como científica facultad del Área Biociencias Berkeley Lab.

Lea más sobre este tema en el Berkeley Lab News Center

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