Avance en la tecnología de edición de ADN mediante las proteínas TALE

Un equipo de investigadores adapta una técnica de evolución dirigida para generar nuevas proteínas TALE capaces de funcionar sin el nucleósido T, que limitaba la edición del genoma.

Redacción | 27/08/2013 12:30

El estudio del profesor Carlos Barbas III y Brian Lamb ha abierto nuevas posibilidades en investigación médica. (The Scripps Research Institute)

Un grupo de científicos del Instituto de Investigación The Scripps en California (Estados Unidos) ha encontrado una manera de aplicar una potente tecnología de edición del ADN basada en las proteínas de ADN vinculante denominadas efectoras tipo activador de transcripción (TALEs), que usan los biólogos para activar o desactivar, eliminar o insertar o incluso reescribir genes específicos entre las células.
Una de las metas de los biólogos moleculares siempre ha sido poder manipular el ADN en células vivas con facilidad y precisión, y ahora, con una tecnología basada en el diseño de proteínas TALE (que se introdujo hace pocos años), los científicos han sido capaces de lograrlo.
La edición del genoma basado en TALE tiene una limitación. Virtualmente, todas las proteínas TALE naturales que se han descubierto hasta ahora apuntan secuencias de ADN cuya transcripción empieza con nuclesóido de timidina (la letra T de las cuatro letras presentes en el código genético humano). Esta es la razón por la que varios estudios estructurales han insinuado que las proteínas TALE no se pueden unir correctamente al ADN sin esta letra T.
En el estudio, que se ha publicado en la revista Nucleic Acids Research, los científicos han encontrado que pueden lograr facilmente el segmento de agarre de ADN de las proteínas TALE para unirlas a una determinada secuencia de ADN.
Los científicos comenzaron evaluando cómo funcionan las proteínas basadas en TALE frente a sus habituales dianas de ADN cuando la primera letra del genoma se activa desde una T a uno de los otros tres nucleósidos (A, G o C) y vieron que efectivamente se producía la regla de la restricción T. "Algunas de las proteínas TALE que evaluamos perdieron hasta el 99,9 por ciento de su actividad cuando cambiamos esa primera base nucleósida", explica Brian M. Lamb, investigador asociado del departamento de Química en el Instituto de Investigación The Scripps.
Tras esto, adaptaron una técnica de evolución dirigida, desarrollada hace un año por Andrew C. Mercer, del mismo instituto. Los investigadores generaron nuevas proteínas TALE que variaban aleatoriamente en las estructuras en las que ellos pensaban que se sujetaría el nucleósido inicial y seleccionaron aquellas que funcionaban sin el nucleósido T al inicio de su secuencia diana de ADN. De este modo, encontraron nuevas arquitecturas de proteínas TALE que no se detenían por la restricción de la T. Mientras que unas se unían al ADN con nucleósido con G (guanosino), no con T, otras se unían a secuencias que empezaban con alguno de los cuatro nucleósidos de ADN.
Este descubrimiento podrá servir para el desarrollo de potenciales terapias genéticas. Además, la eliminación de la restricción T debería tener un impacto positivo en la biología molecular, biotecnología, medicina con células madre, y nanotecnología. "El número de usos potenciales de esta tecnología es probablemente mayor de lo que cualquier persona pueda imagina", augura Carlos F. Barbas, profesor del departamento de Química en el Instituto The Scripps y autor principal del estudio.