El sistema de edición de genes CRISPR se basa en un sistema que las bacterias usan como sistema inmunitario primitivo. Los científicos lo han modificado para usarlo en aplicaciones de edición del genoma. ¡Gracias evolución por hacer algo tan útil!
CRISPR se basa en tres piezas. Primero, un ARN guía el complejo a un lugar específico en el genoma. Debido a que un ARN coincide con una secuencia de ADN particular, (idealmente) solo se unirá a un punto. El ARN es barato y fácil de personalizar, lo que lo hace superior a las tecnologías de edición del genoma más antiguas que requieren la fabricación de proteínas personalizadas. La segunda pieza es la proteína CRISPR, que contiene la guía de ARN como un andamio. La tercera y última pieza es la nucleasa Cas9. Una nucleasa es una proteína que corta el ADN como tijeras.
Trabajando juntos, el sistema CRISPR toma un ARN personalizado fácilmente sintetizado, va a un lugar específico en el genoma y lo corta. Debido a la forma en que el ADN se repara a sí mismo, este corte generalmente resulta en la pérdida de un poco de ADN, al igual que si arrancas una página de un libro y tienes que superponer un poco las piezas para unirlas nuevamente.
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Las dos proteínas se hacen en un laboratorio usando levadura o bacterias. Los científicos le dan a la levadura o bacteria las instrucciones de ADN para producir la proteína y cultivarla en grandes cantidades. Luego muelen todas las levaduras / bacterias y extraen la proteína CRISPR-Cas9. Este es básicamente el mismo proceso que se usa para producir insulina. Este paso se puede hacer comercialmente, y los laboratorios pueden ordenar la proteína CRISPR-Cas9 purificada completa en línea.
El ARN se produce en el laboratorio utilizando ARN polimerasa. En un tubo de ensayo, el científico mezcla la ARN polimerasa con las instrucciones del ADN para elaborar el ARN guía. Después de un paso de incubación, se ha producido una gran cantidad de ARN. El científico agrega una proteína que degrada las instrucciones de ADN y purifica el ARN personalizado. Este paso es tan fácil que la mayoría de los laboratorios de investigación lo hacen solos y no le pagan a una compañía para que lo haga por ellos.
En resumen, CRISPR está construido principalmente por bacterias, pero los científicos que desean utilizarlo para la edición del genoma optimizan cuidadosamente el proceso para que sea más eficiente y lo personalizan para su investigación.
