En un episodio clásico de una comedia de televisión de la vieja escuela llamado I Love Lucy, vemos a Lucille Ball entrando en un trabajo de línea de montaje en una fábrica de dulces. A medida que el ritmo de la cinta transportadora excede su capacidad para envolver los dulces, el frenesí se apodera de ella. Ella mete caramelos en sus bolsillos en su sombrero, en su boca, es un trabajo fallido.

Tal como lo conocemos, más rápido no siempre significa mejor. Y la precisión puede reducir considerablemente la velocidad.

Algunas veces, aunque, Mentes innovadoras idean una nueva estrategia que mejora tanto la eficiencia como la precisión.

Eso es lo que han hecho dos investigadores de la Universidad de Delaware en una colaboración de dos años, con el objetivo de mejorar un tipo de proceso de línea de montaje muy diferente que podría ser útil para producir productos como productos farmacéuticos y biocombustibles.

Wilfred Chen, el Profesor Gore de Ingeniería Química, y Emily Berckman, estudiante de doctorado en el Departamento de Química y Bioquímica, han publicado su nuevo método en Comunicaciones químicas , una revista de la Royal Society of Chemistry.

La colaboración fue acelerada por el Programa de Interfaz de Química y Biología, que está patrocinado por los Institutos Nacionales de Salud y ayuda a los estudiantes de doctorado a navegar conceptos y métodos de las ciencias químicas y biológicas. La financiación también provino de la National Science Foundation.

El objetivo de su trabajo era diseñar un método más eficiente para producir ciertas reacciones bioquímicas en las células, específicamente, la forma en que las enzimas trabajan juntas para promover esos cambios en las células.

Para entender eso, imagina un equipo de relevos en una competencia de pista, con un miembro del equipo tras otro avanzando el testigo y pasándolo al siguiente a medida que avanzan hacia la línea de meta. Las enzimas hacen parte de su trabajo de esa manera dentro de las células, trabajando como catalizadores para acelerar las reacciones y pasar ese nuevo producto a la siguiente enzima. En este caso, los "bastones" son el producto de estas reacciones, cambiando entre cada traspaso. Entonces, la enzima n. ° 1 modifica el bastón y se lo entrega a la enzima n. ° 2, que modifica el testigo y lo pasa a la enzima n. ° 3 y así sucesivamente hasta lograr el producto deseado.

"Imagina que quieres pasar un producto a la siguiente persona, ", Dijo Chen." Pero estás tan lejos que es difícil transmitirlo. Si reduce la distancia entre los diferentes socios, obtiene una mayor eficiencia y precisión y reduce la competencia ".

En naturaleza, las enzimas a menudo se reúnen en grupos para realizar este trabajo colaborativo en mayor proximidad, utilizando andamios basados ​​en proteínas como su lugar de reunión y produciendo una "cascada" de reacciones bioquímicas de esa manera.

Chen y Berckman han encontrado una forma mejorada de controlar la construcción y colocación de esos andamios, así como la cascada de reacciones que producen, utilizando la nueva y revolucionaria tecnología genética conocida como CRISPR / Cas9.

CRISPR es un acrónimo (agrupado, repeticiones palindrómicas regularmente espaciadas) que describe las secuencias de ADN utilizadas en el sistema inmunológico de ciertas células bacterianas. Cuando la célula bacteriana es atacada por un virus, corta un poco del ADN del virus y lo almacena, utilizando esa información para reconocer y destruir al atacante la próxima vez que se presente.

El proceso incluye una proteína llamada Cas9, que se une al segmento objetivo de ADN y lo corta en ese punto. Los genetistas ahora pueden usar ese proceso para editar el código genético y eliminar las mutaciones que causan enfermedades u otras disfunciones.

Chen y Berckman no están editando código genético con CRISPR. Están usando una forma modificada de Cas9, llamado dCas9, que no tiene esa habilidad similar a una tijera, pero actúa como un "súper aglutinante". Se adhiere a cualquier secuencia de ADN objetivo y permite la colocación precisa de estos andamios enzimáticos y su cascada de reacciones.

Chen ya ha utilizado dCas9 para aplicaciones de imágenes y regulación de genes. Esta es una nueva aplicación.

Guiado en su trabajo por ARN, la técnica permite un mayor número de puntos de fusión y un mecanismo de desbloqueo necesario llamado "toehold gRNA, "aumentando tanto la precisión, eficiencia y previsibilidad.

"Hemos creado una línea de montaje más precisa, ", Dijo Berckman." Podemos encenderlo, ahora tenemos que poder apagarlo. Luego, por último, podría aplicar esto a todas las vías que pueda imaginar:productos farmacéuticos, biocombustibles, terapias contra el cáncer ".