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Discovery and handling of Genes. Connetions with Biology and Medicine

Figura 22. Mecanismo de corte y pega de CRISPR/Cas9. (a) Se genera un ARN guía que corresponde al ADN que se desea
modificar. (b) Esta secuencia se incorpora a una célula, junto con la proteína Cas9. El ARN guía se dirige a la secuencia de ADN
complementaria de la suya y Cas9 actúa como nucleasa. (c) El ARN guía se separa, y queda la pieza de ADN modificada.

5.3. CRISPR-Cas9 como una herramienta de edición contenida en la copia de reserva. Se ha borrado una
genómica palabra (por ejemplo, el gen mutante de la fibrosis
quística) y se ha sustituído por otra (la versión normal del
En los años 2011 y 2012, Emmanuelle Charpentier y gen), de ahí el nombre de “edición genómica”. El trabajo
Jennifer Doudna se dieron cuenta de que el sistema de Charpentier y Doudna fue reconocido en España con el
podría reprogramarse sustituyendo el elemento de Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y
reconocimiento. Cambiando el “buscador”, las bacterias Técnica del año 2015 (Figura 23).
buscarían y cortarían un gen seleccionado, mutándolo a
voluntad. El sistema CRISPR-Cas9 bacteriano podría Figura 23. Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier.
utilizarse para cortar cualquier región del ADN cambiando 5.4. Utilidad y limitaciones
la secuencia de nucleótidos del ARNcr que se une a la
secuencia de ADN objetivo del corte, transformándose así La tecnología CRISPR-Cas9 se ha popularizado en los
en una herramienta simple y programable de edición del últimos años porque es fácil de usar y aproximadamente
genoma. El año 2012 se publicaron dos artículos cuatro veces más eficiente que el uso de otras herramientas
fundamentales en las revistas Science y PNAS. En el disponibles con anterioridad como las nucleasas TALENs
estudio publicado en Science, Charpentier, Doudna, (transcription activator-like effector nucleases) (86). Para
Martin Jinek y sus colegas identificaron una familia de evitar que los cortes de efectúen en los genes equivocados
endonucleasas y simplificaron aún más el sistema o que la reparación no sea eficaz dificultando que se
fusionando ARNcr y ARNtracr para crear un ARN “reescriba” en los sitios adecuados del genoma, la
quimera capaz de dirigirse a una secuencia epecífica de tecnología CRISPR se sigue perfeccionando. Se ha
ADN. De esta forma, la edición del genoma requiere sólo aplicado en agricultura para mejorar el rendimiento,
dos componentes: un ARN guía y la proteína Cas9 (83). resistencia a enfermedades, tolerancia a la sequía,
En la publicación de PNAS se describieron tres sistemas eliminación de la resistencia a los herbicidas o pesticidas y
CRISPR, los tipos I y III en los que los complejos que optimización de las propiedades nutricionales de los
silencian a los ácidos nucleicos extraños están formados cultivos (87). Muchos opinan que los cultivos modificados
por grandes agregados, y el tipo II en el que el complejo
silenciador está compuesto de una sola proteína (Cas9) que
se enlaza al ARNcr (84). Posterirmente se ha sabido que
combinando la proteína Cas9 con un RNA exógeno es
posible la manipulación (o “edición”) de los genes de
organismos más complejos (85). Cuando se corta un gen
quedan dos cabos de ADN sueltos y se intenta recuperar la
información perdida copiando la otra copia de reserva del
gen presente en la célula. Sin embargo, si ésta se inunda de
un ADN extraño (el que se desea insertar) el sistema de
reparación copia la información de éste en vez de la

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