El post de hoy es obra de Daniel Vega Sierra, alumno de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

En la actualidad, conseguir una mutación, un cambio concreto en las “letras” del ADN, en un punto concreto del ADN es todo un reto.

Los métodos clásicos para obtener estos cambios son un juego de azar donde encontrar la mutación deseada es como buscar una aguja en un pajar. Para hacernos a la idea de la suerte que hay que tener, para una especie como Nicotiana benthamiana, una planta de uso muy habitual en los laboratorios, tenemos 3.000.000.000 de letras donde se puede dar el cambio y si nosotros solo queremos uno de esos cambios la probabilidad de obtenerlo es como buscar que nos salga un resultado concreto en un dado de 3.000.000.000 caras.

Es por esto fue necesaria la creación de nuevos métodos que permitan obtener cambios dirigidos en el ADN, es decir, cambios “a la carta”. Estas técnicas permiten hacer cambios dirigidos pero no de letras individuales, sino de “frases”, ya que aún no están optimizadas para lograr cambios de una letra por otra por lo que es en lo que se centra nuestro trabajo.

Nuestro trabajo emplea una proteína, llamada Cas12, que es capaz de moverse a un punto concreto del ADN que nosotros mismos podemos elegir y cortarlo. Si le eliminamos esa capacidad de cortar, Cas12 solo se dirigiría a esa zona del DNA sin romperlo y podríamos usarla como un “vehículo” que lleve hasta el punto de interés otros elementos. En nuestro caso estos elementos son unas enzimas, proteínas capaces de transformar unas moléculas en otras, que son las que nos van a permitir cambiar una letra por otra de forma específica en este punto del ADN.

Con este sistema basado en Cas12 podríamos lograr cambios concretos en letras del ADN y con ello, cambios dirigidos y concretos en el funcionamiento del organismo donde se produce la mutación.

Esto, aunque tiene aplicaciones muy diversas, busca, en nuestro caso, evitar que las plantas mueran al aplicarles herbicidas, es decir, lograr plantas resistentes a herbicidas. Esto se consigue gracias a que las mutaciones dirigidas a los sitios donde actúan los herbicidas van a evitar que estos tengan el efecto toxico y maten la planta.

Si logramos plantas de cultivo, trigo, cebada, maíz, algodón… resistentes a herbicidas podremos tratar los campos de cultivo con los herbicidas y lograr que solamente nuestras plantas sobrevivan mientras que todas las malas hierbas que les roban los nutrientes mueran por no ser resistentes al herbicida.

Este proyecto, aunque con un planteamiento simple, resulta bastante complejo a nivel metodológico pero, una vez optimizado, es muy versátil pues permite modificar la funciones de cualquier organismo para estudiar las funciones de los genes y lograr aplicaciones muy diversas sin tener que recurrir al azar para lograr las mutaciones deseadas.