Ce este suprascrierea genelor?

Suprascrierea genelor este o tehnică de editare genetică care acţionează astfel încât zonele din genom care au fost alterate sunt transmise generaţiilor viitoare. Astfel, genele selectate se transmit rapid în cadrul unei populaţii, ajungând să depăşească procesele de selecţie naturală a genelor care sunt transmise sau nu mai departe. Acest tip de editare genetică este posibilă cu ajutorul tehnologiei CRISPR Cas-9, care foloseşte o serie de caracteristici ale bacteriilor şi care, în timp, face ca suprascrierea genelor să devină mai facilă, notează Live Science.

• Mecanismul molecular al memoriei pe termen lung, descoperit în premieră de oamenii de știință
• Au fost creați mini-creieri de neanderthali prin modificarea unei singure gene umane

Dr. Andrea Crisanti, cercetător al Colegiului Imperial din Londra, explică faptul că cu ajutorul suprascrierii genelor „putem modifica traiectoria evolutivă. Putem provoca extincţii”. Cercetătorii sunt de părere că o astfel de tehnologie ar putea fi folosită pentru a eradica anumite specii de animale care transmit maladii, cum ar fi ţânţarii purtători de malarie. Totuşi, orice tentativă de a folosi o astfel de tehnologie trebuie să fie precedată de către studii extinse asupra efectelor pe care dispariţia unei specii le poate avea asupra întregului ecosistem din care face parte.

Cum funcţionează suprascrierea genelor?

Pentru a funcţiona, această tehnică are nevoie de trei elemente cheie: gena sau genele „dezirabile”, enzima Cas9 care „taie” genele vizate şi şi o secvenţă ADN pentru identificarea genelor care trebuie răspândite. Atunci când cele trei elemente sunt folosite, ADN-ul unui animal înlocuişte genele vizate pe ambii cromozomi.

Dr. Crisanti explică faptul că, în cazul genelor obişnuite, există o probabilitate de 50% ca o genă să fie transmisă mai departe către noua generaţie, totuşi, cu suprascrierea genetică această şansă este transformată într-o certitudine de aproape 100%. 

Atunci când un animal care este purtător al genei modificate se împerechează cu un animal al cărui ADN nu a fost modificat, urmaşii acestor primesc câte o copie a genei vizate de la aceştia: o versiune naturală şi una produsă în laborator. Totuşi, atunci când materialul genetic al celor doi se întâlneşte se activează enzima Cas9 care distruge versiunea naturală. Pentru a repara această eroare, este folosită versiune artificială, ceea ce garantează transmiterea acestei gene din generaţie în generaţie. proiecţiile arată că, în funcţie de specie, genele editate pot să elimine complet genele naturale în doar câteva generaţii.

Este periculoasă?

Cum am spus şi mai sus, oamenii de ştiinţă încearcă să îşi dea seama dacă şi în ce măsură dispariţia completă a ţânţarilor care sunt purtători de malarie afectează ecosistemele pe care le populează. Fred Gould, un biolog evoluţionist al Universităţii Carolina de Nord, Statele Unite ale Americii, explică faptul că datele nu indică prăbuşirea ecosistemelor odată cu dispariţia acestor ţânţari.

Situaţia tinde să nu fie atât de simplă în cazul altor specii, rozătoarele de exemplu. Dr. Gould lucrează la un proiect care implică folosirea suprascrierii genelor rozătoarelor care locuiesc pe insule, totuşi, chiar el subliniază posibilitatea ca din aceste ecosisteme relativ izolate să scape unele animale şi să ajungă în zone în care şoriceii şi rudele lor reprezintă o parte importantă a ecosistemelor. Pentru a preveni o astfel de situaţie, cercetătorii încearcă să identifice o serie de variante genetice specifice anumitor populaţii pentru a fi siguri că astfel este limitat riscul asupra populaţiei globale de rozătoare.

Citeşte şi:

Un nou progres al tehnologiei CRISPR. Acum pot fi editate mai multe gene în acelaşi timp

O nouă tehnică CRISPR pentru a trata o maladie genetică, testată

CRISPR este folosit pentru a căuta un tratament pentru distrofia musculară

Au fost făcute publice primele detalii despre ”bebeluşii CRISPR”, a căror modificare genetică ”revoluţionară” a eşuat