La capacidad del sistema CRISPR / Cas para almacenar información ayudó a crear un sensor a partir de bacterias, capaz de registrar datos de monitoreo en su propio ADN.
El uso del sistema de modificación genética CRISPR / Cas ayudó a "complementar" las células bacterianas con un mecanismo para registrar el estado del medio ambiente. Esto los convertirá en sensores en vivo que monitorean el estado de los ecosistemas y los humanos. Harris Wang y sus colegas de la Universidad de Columbia en Nueva York hablaron sobre su nuevo trabajo en un artículo publicado en Science.
Inaugurado solo a principios del siglo XXI. El sistema CRISPR / Cas sirve a las bacterias como un análogo de nuestra inmunidad adquirida: la biblioteca de regiones de ADN CRISPR acumula información sobre los virus que la célula ha encontrado y las proteínas Cas trabajan con ella, reconociendo rápidamente una nueva infección. El uso de elementos de este sistema ha abierto perspectivas completamente nuevas para la modificación genética de organismos y le ha proporcionado un desarrollo particularmente rápido en los últimos años.
Sin embargo, si los ingenieros de GM utilizan la capacidad de CRISPR / Cas para reconocer fragmentos de ADN complementarios a la plantilla de ARN que necesitan los científicos y cortarlos exactamente en el lugar correcto, esta vez estaban interesados en las funciones de "biblioteca" del sistema. “CRISPR / Cas es un dispositivo de memoria biológica natural”, dice Harris Wang. "Desde el punto de vista de la ingeniería, está notablemente estructurado, ya que ha pasado por una evolución que ha perfeccionado su capacidad para almacenar información".
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Los científicos han modificado las bacterias para que respondan a los cambios en algún factor ambiental, por ejemplo, el contenido de fructosa o cobre, sintetizando fragmentos cortos de plásmidos de ADN. Además, el sistema CRISPR / Cas se modificó de modo que se registró la aparición de un gran número de tales plásmidos en la biblioteca CRISPR. Si, por ejemplo, el cobre no era suficiente, la célula sintetizaba otros plásmidos, que se "almacenaban" en CRISPR en lugar de los de "señal".
"Este enfoque proporcionó un registro estable durante muchos días y una reconstrucción precisa de las métricas y el tiempo mediante la secuenciación de las secuencias CRISPR", escriben los científicos en el artículo.
En la siguiente fase, Harris Wang y sus colegas planean probar dicho sistema para monitorear los biomarcadores de enfermedades intestinales durante al menos unos días. "Si esta bacteria es ingerida por un paciente, entonces podrá registrar todos los cambios que encuentre, pasando por todo el tracto digestivo", dice el científico, "revelando datos inaccesibles y nunca antes vistos".
Sergey Vasiliev
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