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Lunes, 14 abril 2014
Microbiología

Resuelven un enigma bioquímico sobre el sistema inmunitario bacteriano

Se ha conseguido aclarar un misterio sobre una proteína que desempeña un papel esencial en el sistema inmunitario bacteriano, y que se está convirtiendo en una valiosa herramienta para la ingeniería genética.

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California, la Universidad de California en Berkeley y otras instituciones ha determinado cómo la enzima bacteriana conocida como Cas9, guiada por ARN, es capaz de identificar y degradar ADN ajeno a la bacteria durante infecciones virales, así como de inducir cambios genéticos en puntos muy específicos en células animales y vegetales.

Valiéndose de imágenes tan detalladas como para distinguir entre moléculas individuales, y de experimentos bioquímicos a una escala mayor, el equipo de la bioquímica Jennifer Doudna ha demostrado que la capacidad que la enzima Cas9 tiene para hacer modificaciones genómicas es posible gracias a la presencia de secuencias cortas de ADN de un tipo denominado PAM.

Las bacterias afrontan ataques constantes de virus y de plásmidos (fragmentos de ácidos nucleicos). Para sobrevivir, las bacterias ponen en acción a un sistema inmunitario adaptativo basado en ácidos nucleicos que gira en torno a un componente genético conocido como CRISPR. Mediante la combinación de CRISPRs y endonucleasas guiadas por ARN, como por ejemplo la Cas9, las bacterias son capaces de utilizar pequeñas moléculas de CRISPR ARN para guiar la selección del objetivo y la degradación de las secuencias de ADN concordantes en plásmidos y virus invasores, a fin de impedir la replicación viral.

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Secuencias cortas de ADN del tipo PAM, mostradas en amarillo, le permiten a la enzima bacteriana Cas9 identificar y degradar ADN ajeno a la bacteria, así como inducir cambios genéticos en puntos muy específicos de células animales y vegetales. (Ilustración: KC Roeyer)

Hay tres tipos diferentes de sistemas inmunitarios basados en CRISPR-Cas. Doudna y sus colegas se han concentrado en el sistema tipo II.

En la investigación también han trabajado Samuel Sternberg de la Universidad de California en Berkeley, Sy Redding y Eric Greene de la Universidad de Columbia en la ciudad estadounidense de Nueva York, y Martin Jinek de la Universidad de Zúrich en Suiza.

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