Un obstáculo importante para la aplicación de la ingeniería genética en beneficio de los seres humanos y el medio ambiente es el riesgo de que los organismos cuyos genes han sido alterados puedan producir descendencia con sus homólogos naturales. liberar los genes nuevos en la naturaleza. Ahora, Investigadores del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Minnesota han desarrollado una forma prometedora de prevenir ese mestizaje. El enfoque, llamada "incompatibilidad sintética, "convierte efectivamente a los organismos modificados en una especie separada incapaz de producir descendencia viable con sus parientes silvestres o domesticados.
La incompatibilidad sintética tiene aplicaciones en el control o erradicación de especies invasoras, plagas de cultivos e insectos portadores de enfermedades, así como evitar que genes alterados escapen de cultivos genéticamente modificados a otras poblaciones de plantas. Los resultados se publicaron hoy en línea en la revista. Comunicaciones de la naturaleza .
La tecnología utiliza una nueva clase de herramientas moleculares llamadas "factores de transcripción programables" que permiten controlar qué genes están activados y qué genes desactivados en un organismo. Si un organismo modificado se aparea con una contraparte salvaje, los factores de transcripción hacen que la descendencia no pueda sobrevivir activando genes que provocan la muerte de sus células.
"Este enfoque es particularmente valioso porque no introducimos genes tóxicos, "dijo Maciej Maselko, un becario postdoctoral del laboratorio de Smanski que realizó el trabajo. "La incompatibilidad genética se debe a que los genes que ya se encuentran en el organismo se activan en el lugar o el momento equivocados".
La investigación se realizó en levadura de cerveza, pero potencialmente se puede aplicar en insectos, organismos acuáticos y plantas utilizando una nueva técnica de edición de genes conocida como CRISPR-Cas9. "Otros métodos para controlar el flujo de genes, por ejemplo, interrumpir el polen o utilizar una sustancia química para controlar la reproducción en los cultivos, son muy específicos de la especie y cambian la forma en que se propagan los cultivos. Se espera que nuestro enfoque funcione en prácticamente cualquier organismo que se reproduzca sexualmente sin cambiar la forma en que se cultivan normalmente, "dijo Michael Smanski, un profesor asistente que dirigió el estudio.
La incompatibilidad sintética puede hacer posible el uso de cultivos para producir medicamentos y alimentos, pienso y combustible. También aumenta la esperanza de utilizar la ingeniería genética para controlar las poblaciones de especies invasoras o plagas como la carpa asiática en América del Norte y los mosquitos portadores de enfermedades en todo el mundo.
El siguiente paso, Smanski dijo:es demostrar que el enfoque puede funcionar en organismos distintos a la levadura "Estamos trabajando para pasar a peces modelo, insectos nematodos y plantas, " él dijo.
La Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Minnesota busca mejorar el bienestar humano y las condiciones globales mediante el avance del conocimiento de los mecanismos de la vida y la preparación de los estudiantes para crear la biología del mañana.
Leyenda del video:videos de imágenes de células vivas que muestran los resultados de experimentos de apareamiento en levadura. La descendencia de la levadura de tipo salvaje (izquierda) crece y se divide para formar una microcolonia. La descendencia híbrida entre la cepa de tipo salvaje y una cepa de 'incompatibilidad sintética' (derecha) no es viable.
