Científicos de Chile y del MIT construyeron un modelo que toma secuencias de ADN y predicen su expresión

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Investigadores del Instituto Milenio de Biología Integrativa, iBio, publicaron un estudio en colaboración con científicos de Estados Unidos, Canadá e Israel, en la prestigiosa revista Nature.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile.- Con la publicación de esta investigación se confirma que tan solo con identificar el cambio genético de las células en regiones inter-génicas próximas al gen se podrá predecir qué va a pasar con el comportamiento de ellas. En el estudio se presentaron nuevos antecedentes sobre la evolución regulatoria del ADN de la levadura Saccharomyces cerevisiae y la posibilidad de predecir sus cambios.

La Dra. Jennifer Molinet, Ingeniera en Biotecnología e investigadora del iBio, contó que fueron invitados a participar de un trabajo que necesitaba poner a prueba los modelos teóricos construidos en el reconocido Instituto de Tecnología de Massachusetts, más conocido como MIT, por sus siglas en inglés.

El equipo del MIT son expertos en la generación de modelos y detectaron aquellas mutaciones las cuales son las mas relevantes en el control del comportamiento de miles de genes en la levadura Saccharomyces cerevisiae, que es utilizada en la producción de cerveza y como modelo de estudio. Ellos utilizaron levaduras de laboratorio, y por su parte los investigadores de iBio, que son especialistas en el estudio de levaduras nativas, tuvieron la misión de llevar al laboratorio los modelos predictivos con dos levaduras genéticamente distintas.

El objetivo fue estudiar la región entre genes o regulatoria y predecir los cambios en la expresión de los genes y hacia dónde se dirigía y cómo se estabilizaban. Por primera vez se está generando un modelo preciso que permite predecir los cambio en el comportamiento de los genes (expresión génica) y los rasgos de las células en base a cambios en la zona que regula el comportamiento o expresión de los mismos.

Fue entonces que el Dr. Francisco Cubillos, especializado en genética de poblaciones y microbiología de levaduras y la Dra. Jennifer Moliner, ambos del iBio, utilizando la técnica de edición genética conocida como CRISPR/Cas9, que es usada para eliminar y reemplazar secciones determinadas de ADN en células de cualquier organismo, realizaron esta edición en levaduras, ajustando ciertos nucleótidos que podían impactar en el fenotipo de la levadura. En estos nucleóticdos el modelo predecía que iban a impactar la expresión del gen como el fenotipo del rasgo de la levadura, y así se confirmó, se midió y además los investigadores nacionales caracterizaron los cambios.

La investigación fue realizada en los laboratorios del Instituto Milenio de Biología Integrativa, iBio, en Fundación Ciencia y Vida y en la Universidad Austral de Chile, que estuvieron a cargo de la Dra. Molinet.

Los investigadores estudiaron el ADN de las levaduras y confirmaron cómo éstas cambiaban su expresión génica y sus rasgos característicos. El modelo fue confirmado y permite decir que, es una excelente forma de predicción y además permitirá en el futuro el diseño de secuencias para la ingeniería de expresión de genes, explicó el Dr. Cubillos de la Universidad de Santiago de Chile.

Lo destacable de la investigación enfatiza Cubillos, es que fue un trabajo de absoluta colaboración entre laboratorios, realizado además en tiempos complejos por la pandemia COVID-19 y que, finalmente logra generar por primera vez un modelo preciso y elegante de predicción de cambios y mutaciones en la que se regula la expresión de los genes y los rasgos que impacta en las células.

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