Pesquisadores do Instituto Wyss de Engenharia Inspirada na Biologia de Harvard creato uma nova ferramenta de edição de genes que pode permitir aos cientistas executar milhões de experimentos genéticos simultaneamente.
Os pesquisadores chamam esta técnica Recombinação da Biblioteca Retron (RLR). Uma técnica que usa segmentos de DNA bacteriano chamados retro, que pode produzir fragmentos de DNA de fita simples.
CRISPR é o "rival" a superar
Quando se trata de edição de genes, CRISPR-Cas9 é a superestrela. Nos últimos anos, causou sensação no mundo da ciência. Tem rendeu um Nobel para aqueles que o descobriram e uma ferramenta formidável para aqueles que o usam. Graças ao CRISPR, os pesquisadores podem alterar facilmente as sequências de DNA.
Os méritos do CRISPR? Muitos. É mais preciso do que as técnicas usadas anteriormente. Tem uma ampla variedade de aplicações potenciais, incluindo tratamentos que salvam vidas para várias doenças. Mas tem algumas limitações importantes. Primeiro, pode ser difícil fornecer materiais CRISPR-Cas9 em grande número, o que continua a ser um problema para estudos e experiências. Em segundo lugar, a forma como a técnica funciona pode ser tóxica para as células, porque a enzima Cas9 (a “tesoura” molecular da ferramenta de edição genética responsável pelo corte das cadeias de ADN) muitas vezes também corta locais não-alvo.
Edição de genes com retrons
CRISPR-Cas9 corta fisicamente o DNA para incorporar a sequência mutante em seu genoma durante o processo de reparo. Enquanto isso, os retrons podem introduzir a fita de DNA mutante em uma célula em replicação, de modo que a fita possa ser incorporada ao DNA das células-filhas. Além disso, as sequências de retrons podem atuar como “códigos de barras” ou “etiquetas de identificação”, permitindo aos cientistas editar o genoma sem danificar o DNA nativo, e podem ser usadas para realizar vários experimentos em uma grande mistura.
Os resultados dos testes do RRL
Cientistas do Wyss Institute testaram a técnica de edição de genes RLR em bactérias E. coli e eles descobriram que 90% da população incorporou a sequência carregada pelas costas depois de fazer algumas alterações. Eles também foram capazes de demonstrar o quão útil pode ser em experimentos genéticos massivos. Durante os testes, eles foram capazes de encontrar mutações de resistência a antibióticos em E. coli sequenciar os "códigos de barras" dos backrons em vez de sequenciar mutantes individuais, tornando o processo muito mais rápido.
O primeiro autor do estudo Max Schubert, explica: “RLR nos permitiu fazer algo que é impossível fazer com CRISPR. Cortamos aleatoriamente um genoma bacteriano, transformamos esses fragmentos genéticos em DNA de fita simples in situ e os usamos para rastrear milhões de sequências simultaneamente. É uma ferramenta flexível de edição de genes que elimina a toxicidade frequentemente observada com CRISPR e melhora a capacidade dos pesquisadores de explorar mutações no nível do genoma. "
Por muito tempo, o CRISPR foi considerado apenas uma coisa estranha que as bactérias faziam, e descobrir como aproveitá-lo para a engenharia do genoma mudou o mundo. Retrons são outra inovação bacteriana que também poderia fornecer alguns avanços importantes
Max Schubert
