Un equipo del Center for Genome Engineering, perteneciente el Instituto de Investigación Básica (IBS) en Corea del Sur, logró editar dos genes que contribuyen al contenido de lípidos (grasa) del aceite de soja utilizando la nueva tecnología de edición con CRISPR-Cpf1, una alternativa a la edición de genes más ampliamente utilizada con CRISPR-Cas9. Los resultados de este nuevo método de edición de genes de plantas, aplicados a los genes de soja y tabaco silvestre, fueron publicados en Nature Communications.
CRISPR-Cas9 es el sistema de edición de genes de tercera generación, ampliamente utilizado en los laboratorios de biología de todo el mundo. Contiene proteínas llamadas Cas9, que actúan como una «tijeras de genes», y CRISPR-ARN (crARN), que guía a las «tijeras» para editar el ADN en la posición correcta.
Anteriormente, los científicos del IBS emplearon las proteínas Cpf1, una alternativa a Cas9, para editar el ADN de células humanas. Esta vez, el mismo equipo de investigación trató de editar los genes de las plantas e introdujo con éxito el complejo CRISPR-Cpf1 en células vegetales.
Los biólogos del IBS diseñaron la herramienta de CRISPR-Cpf1 para cortar dos de los genes FAD2 en la soja. Estos genes son parte de la ruta metabólica que convierte acidos grasos: el ácido oleico en ácido linoleico poliinsaturado. Mediante la mutación dirigida de genes FAD2, el porcentaje de ácido oleico en las semillas de soja aumenta, lo que resulta en un aceite más saludable.
El equipo también confirmó que CRISPR-Cpf1 no cortó localizaciones fuera de las dirigidas dentro del genoma de la soja. Estos resultados demuestran que CRISPR-Cpf1 es una técnica altamente eficiente. Además, este método es 100% libre de introducción de ADN. Elimina la introducción de ADN extraño mediante el uso de crARN sintetizado químicamente. Esto elimina el riesgo de tener sobrantes de ADN extraño o externo a la planta, como el ADN utilizado como plantilla para la síntesis de ARN.
Los científicos del IBS también descubrieron al menos tres beneficios de CRISPR-Cpf1 sobre CRISPR-Cas9: la técnica CRISPR-Cpf1 tiene crAARNs más cortos, por lo que el ARN puede ser sintetizado químicamente; CRISPR-Cpf1 crea deleciones (cortes) mayores (7 pares de bases) en el gen objetivo, lo cual es bueno para hacer que el gen quede completamente inoperante; Y el tipo de corte realizado por Cpf1 podría ayudar a los procesos de edición de genes.
«CRISPR-Cpf1 podría ser utilizado como una nueva herramienta para el desarrollo de cultivos con valor agregado, como una nueva variedad de soja con contenido reducido de grasas no saturadas», explica el profesor KIM Jin-Soo.
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