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La edición del genoma (Genome editing ó GEEN) es una técnica de ingeniería genética descubierta para insertar, eliminar o reemplazar ADN dentro del genoma de organismos. En esta ocasión se presenta la herramienta CRISPR-Cas9 y como su uso podría colaborar en la solución de problemas ambientales.

En un principio los sistemas de edición del genoma, como ZFNs (Zinc finger nucleases) y TALENs (transcription activator-like effector nucleases), eran bastante complicados, además de ser costosos (Warmflash, 2016). En 2011, la bioquímica/bióloga molecular Jennifer Doudna junto con Emmanuelle Charpentier, estudiaron un sistema molecular usando algunos tipos de bacteria para combatir virus (Montenegro, 2016).

El sistema, llamado CRISPR-Cas9, funciona almacenando muestras de ADN de virus en una “librería” llamada CRISPR (por sus siglas en inlgés Clustered Regularly Interspaced Short Plaindromic Repeats). Así cuando la bacteria fuera atacada por el mismo virus, la librería CRISPR prepara la encima Cas9, para que esta inhabilite al invasor, cortándolo (Montenegro, 2016).

Imagen – 1 Infograma del funcionamiento del CRISPR

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Fuente: (Galeon, Marquart. 2016. https://futurism.com/a-taste-of-crisp-first-meal-created-with-crispr-gene-editing/)

No fue hasta 2014 que se reportó que, el equipo trabajando en el CRISPR-Cas9, lograron programar una versión capaz de funcionar en otros organismos, fuera de las bacterias, como plantas y animales (Montenegro, 2016). Este sistema es capaz de editar el genoma sustituyendo cadenas de ADN existentes con las deseadas, puede deshabilitar genes e introducir nuevo material genético para lograr el cambio deseado.

Esta herramienta se implementó en múltiples investigaciones, debido a su potencial; por ejemplo, en Escocia se llevó a cabo un experimento para controlar un virus que ataca al ganado porcino en regiones de África y Europa del Este. Debido a que algunos Jabalíes no se ven afectados, tratan de reproducir un gen presente en estos y reproducirlo en los cerdos (Montenegro, 2016).Al verse afectado el ganado porcino por el virus, los ganaderos se ven obligados a incremental el numero de ganado criado para lograr cubrir la demanda, ya sea personal o comercial, lo cual conlleva a más alimento, agua y tierra para producir más ganado para satisfacer la misma demanda.

Como primera instancia se aprecia que esta herramienta puede ser útil para aumentar la eficiencia tanto de cultivos como cría de ganado; sin embargo, las capacidades de esta herramienta se extienden a la medicina, investigación biomédica e investigación clínica, manejo de ecosistemas y conservación, entre otras ramas (Gallo, y otros, 2017).  Las investigaciones previamente mencionadas demuestran que esta herramienta es capaz de reducir la cantidad de insumos en el proceso de crianza de ganado, al evitar pérdidas de ganado por virus, asegurar que la plantación no se vea afectada por hierbas; pero los  usos y potenciales beneficios de la herramienta CRISPR-Cas9 se extienden mas allá.

La inserción de genes, más específicamente la herramienta CRISPR, es una herramienta con el potencial de ayudar a solucionar problemáticas a nivel mundial; tales como, plagas en criaderos o sembradíos y con estos asegurar los alimentos destinados a la población sin recurrir a la implementación de más recursos, de manera paralela, al aumentar la eficiencia del cultivo de alimentos con menos recursos se da la oportunidad de aumentar la cantidad de alimento producido para satisfacer la creciente demanda consecuente al crecimiento poblacional.

A medida que las técnicas se van mejorando junto con la tecnología, será necesario consultar no solo a ingenieros genéticos, sino también a ecólogos, granjeros, productores y todos aquellos trabajadores que se encuentran en la línea de trabajo para explotar las capacidades de la edición de genes, siempre y cuando estas se encuentren bajo la normativa correspondiente.

REFERENCIAS

Herbicida Glifosato: Usos, Toxicidad y Regulación. Salazar Lopez, Norma Julieta y Aldana Madrid, Maria Lourdes. 2011. 2, 2011, Vol. XIII.

Gallo, Marcy E., y otros. 2017. Advanced Gene Editing: CRISPR-Cas9. 2017. [En Linea] [Citado el 4 de Abril de 2017] Disponible en https://fas.org/sgp/crs/misc/R44824.pdf

Montenegro, Maywa. 2016. Ensia. Ensia. [En línea] 28 de Enero de 2016. [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] https://ensia.com/notable/how-crispr-works/.

—. 2016. Ensia. Ensia. [En línea] 28 de Enero de 2016. [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] https://ensia.com/voices/crispr-is-coming-to-agriculture-with-big-implications-for-food-farmers-consumers-and-nature/.

Warmflash, David. 2016. Genetic Literacy Project. Genetic Literacy Project. [En línea] 6 de Septiembre de 2016. [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] https://www.geneticliteracyproject.org/2016/09/06/genome-editing-national-security-threat/.

Doudna, Jennifer. Charpentier, Emanuelle. 2014. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9 (Abstract). Science Magazine. [En línea]  [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] Disponible en http://science.sciencemag.org/content/346/6213/1258096

Wikipedia. 2017. Agricultural Biotechnology. [En línea] [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] Disponible en https://en.wikipedia.org/wiki/Agricultural_biotechnology

Hoyos-Flight, Monica. Brady, Emilie. Sang, Helen. Wjitelaw, Bruce. 2017. Genome Editing and the Future of Farming meeting report. [En línea] [Citado el: 29 de Marzo de 2017.] Disponible en https://link.springer.com/article/10.1007/s11248-016-0006-x

Salazar López, Norma Julieta. Aldana Madrid, María Lourdes. 2011. Herbicida Glifosato: Usos, Toxicidad y Regulación. Revista Biotecnica. Volumenn XIII. N°2. Mexico. [En Linea] [Citado el 4 de Abril de 2017] Disponible en http://studylib.es/doc/4535710/herbicida-glifosato--usos--toxicidad-y-regulaci%C3%B3n

 

POR FAVOR RESPETA EL TRABAJO DEL AUTOR. Cita el artículo de acuerdo a la Norma ISO 690-2:

Camacho-Tejerina, Andrés (2017) "Edición de genes y su uso potencial en las ciencias ambientales" [En Línea]  25 de Abril 2018 . Disponible en Internet: http://www.natzone.org/index.php/component/content/article/15-frontpage-blog/desarrollo-tecnologico/419-edicion-de-genes-y-su-uso-potencial-en-las-ciencias-ambientales?Itemid=101

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