Eso podría plantear problemas reales a las bacterias en el lado receptor de esta combinación genética. Si esos MGE se colocan en regiones genéticas críticas, serán bacterias adiós. «Puedes pensar en MGE como puedes pensar en mutaciones», dice Peters. “No hubiéramos evolucionado sin ellos, pero el 99.99999 por ciento es malo. Las bacterias intentan a toda costa evitar que los MGE desestabilicen sus genomas. ‘

La botánica ganadora del Premio Nobel Barbara McClintock descubrió la primera clase conocida de MGE, llamados transposones, o ‘genes saltadores’, en el maíz en 1931. Su técnica para teñir los cromosomas de la planta le permitió ver cuándo los trozos saltaban de uno a otro. Pero durante décadas se ha perdido el propósito de todas estas secciones repetidas de científicos de ADN autocurativos. Algunos incluso llegaron a llamar a las partes pesadas de MGE del genoma humano «ADN basura». Fue difícil obtener fondos para estudiarlo. Pero poco a poco, investigadores como Peters descubrieron que los MGE en bacterias eran en realidad sistemas altamente desarrollados para reconocer, escribir y mover el ADN. De hecho, Crispr parece haber evolucionado a partir de un transposón auto-sintetizador, como los investigadores de NIH Eugene Koonin y Kira Makarova. descrito en 2017. (Crispr codifica una proteína que corta fragmentos de ADN específicos y reconocibles de su banco de memoria genética. Los transposones permitieron a Crispr acumular ese banco de memoria en primer lugar).

Peters y Koonin publicaron a principios de ese año. un periódico cómo esta evolución a veces puede completar el círculo. Encontraron un tipo de transposón que había robado algunos genes Crispr para ayudarlo a moverse entre huéspedes bacterianos. Se dieron cuenta de que estas herramientas de corte molecular, copiar y pegar se movían constantemente entre MGEs, fagos y bacterias para usarse alternativamente como un insulto o defensa. Al final de ese artículo, Peters y Koonin escribieron que estos sistemas «podrían usarse potencialmente para aplicaciones de ingeniería del genoma».

Peters dice que no mucho después recibió llamadas de intereses comerciales. Uno de ellos era de Jake Rubens, Director de Innovación y cofundador de Tessera. En 2019, la compañía comenzó una colaboración de investigación patrocinada con el laboratorio Cornell de Peters en torno al descubrimiento de nuevos MGE con potencial para la ingeniería del genoma. (Tessera también tiene otras asociaciones de investigación, pero los funcionarios de la compañía aún no las han revelado).

Los MGE vienen en algunos sabores. Hay transposones que pueden aislarse del genoma y saltar a otro vecindario. Los transposones retractantes hacen una copia y envían esa réplica a su nuevo hogar, expandiendo el genoma con cada duplicación. Ambos trabajan teniendo cadenas especiales en ambos extremos que definen sus límites. En el medio hay genes para hacer proteínas que reconocen esos límites y los cortan en el caso de los transposones, dejando una abertura. O, en el caso de los retrotransposones, cópielos, a través de un intermediario de ARN, a nuevas ubicaciones. También hay otras clases, pero estas son las dos que interesan a los ejecutivos de Tessera. Esto se debe a que puede agregar un nuevo conjunto de códigos entre esas secuencias, digamos una versión sana y sin mutación de un gen que causa enfermedades, y dejar que las máquinas MGE hagan el trabajo de mover ese ADN terapéutico a los cromosomas de un paciente. .

En los últimos dos años, el equipo de bioinformática de la compañía ha extraído bases de datos públicas que albergan las secuencias del genoma de cientos de miles de especies bacterianas. que los científicos han recogido de todo el mundo. En esos montones de datos genéticos, buscaron MGE que podrían ser los más adecuados para realizar este tipo de cambios terapéuticos en el ADN.

Hasta ahora, los científicos empresariales han identificado alrededor de 6,000 retrotransposones (lo que Tessera llama escritores de ARN) y 2,000 transposones (escritores de ADN) que muestran potencial. El equipo de Tessera de 35 científicos realizó experimentos en células humanas para comprender exactamente cómo funcionan. A veces, un escritor genético prometedor y natural se modificará aún más en el laboratorio de Tessera, para ser más preciso o trasladarse a una ubicación diferente. La compañía aún no ha demostrado que ninguno de sus autores genéticos pueda eliminar una enfermedad hereditaria. Pero en los modelos de ratones, el equipo ha sido capaz de usarlos para insertar muchas copias de un gran gen de proteína verde fluorescente en los genomas de los animales como una forma de demostrar que pueden colocar de manera confiable el ADN del diseñador.



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