{"id":47969,"date":"2020-02-08T09:29:38","date_gmt":"2020-02-08T13:59:38","guid":{"rendered":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/?p=47969"},"modified":"2020-02-11T06:43:26","modified_gmt":"2020-02-11T11:13:26","slug":"edicion-genetica-en-kinetoplastidas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/47969","title":{"rendered":"Edici\u00f3n gen\u00e9tica en kinetoplastidas"},"content":{"rendered":"<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-47970\" src=\"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-content\/uploads\/\/2020\/02\/kinetoplastid.gif\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"450\" \/><\/p>\n<p><strong>Edici\u00f3n gen\u00e9tica en kinetoplastidas<\/strong><\/p>\n<p>Un grupo de protozoos par\u00e1sitos flagelados del orden <em>Kinetoplastida<\/em> son causantes de enfermedades en humanos con un grau impacto en salud p\u00fablica; representativos de ellos tenemos a <em>Trypanosoma brucei<\/em> que produce la tripanosomiasis africana (HAT) o enfermedad del sue\u00f1o, <em>T. cruzi<\/em> que produce la enfermedad de Chagas (ECh) y distintas especies de <em>Leishmania<\/em> spp. que producen la leishmaniasis [cut\u00e1nea (CL), mucoc\u00fatanea (MCL) y visceral (VL)]. Estas enfermedades son reconocidas como enfermedades tropicales desatendidas (Neglected Tropical Disease, NTD: siglas en ingl\u00e9s) por la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud.<\/p>\n<p>Actualmente, existe un gran inter\u00e9s por explorar nuevos enfoques tanto de diagn\u00f3stico temprano, como el\u00a0 tratamiento de estas enfermedades, ya que las terapias farmacol\u00f3gicas de las mismas son limitadas y hay un incremento de la resistencia a muchas de las drogas utilizadas, producto de la variabilidad gen\u00e9tica de estos organismos; esto pone en evidencia la necesidad de identificar nuevos blancos terap\u00e9uticos al igual que la evaluaci\u00f3n de nuevas drogas. Aunque los estudios gen\u00f3micos y epidemiol\u00f3gicos utilizando aproximaciones de geo-referencia han sido de gran importancia en el conocimiento de par\u00e1sitos y vectores relacionados con estas enfermedades, la erradicaci\u00f3n y control de las mismas requiere de fondos para generar nuevas aproximaciones en la investigaci\u00f3n de nuevos medicamentos y potenciales vacunas.<strong><sup>1<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>En la era post-gen\u00f3mica, la edici\u00f3n gen\u00e9tica a trav\u00e9s de la implementaci\u00f3n del sistema CRISPR-Cas (<em>Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat-associated protein;<\/em>\u00a0Repeticiones palindr\u00f3micas cortas interespaciadas y agrupadas regularmente), un sistema de defensa de organismos procariotas, ha llegado a ser una herramienta extraordinaria en un rango amplio de estudios que incluyen expresi\u00f3n gen\u00e9tica, b\u00fasqueda y an\u00e1lisis de nuevos blancos de drogas, terapia gen\u00e9tica, entre otros.<strong><sup>2<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>Estudios previos muestran la implementaci\u00f3n del sistema CRISPR-Cas en organismos kinetoplastidas, como <em>T. cruzi<\/em> y <em>Leishmania<\/em> spp., demostrando su uso eficiente en la edici\u00f3n del genoma de estos par\u00e1sitos; es as\u00ed que la edici\u00f3n gen\u00f3mica ha abierto una ventana molecular importante en el estudio funcional de prote\u00ednas, en la caracterizaci\u00f3n de las rutas metab\u00f3licas, en la validaci\u00f3n de blancos moleculares alternativos para las intervenciones antiparasitarias y el estudio de la biolog\u00eda y la patog\u00e9nesis de estos par\u00e1sitos. Las diferentes estrategias que se han desarrollado para implementar la edici\u00f3n del genoma en tripanosom\u00e1tidas por CRISPR \/ Cas9 y los factores diferenciales respecto a otros organismos eucariotes han sido previamente discutidos.<strong><sup>3<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>Entre los factores que han mostrado diferencia en el proceso de edici\u00f3n gen\u00e9tica entre tripanosom\u00e1tidas\u00a0 y otros sistemas celulares, han sido los mecanismos de reparaci\u00f3n del DNA. Previamente, se ha demostrado que el proceso de edici\u00f3n mediado por el sistema CRISPR\u00a0 requiere la formaci\u00f3n del complejo Cas9\/gRNA (RNA gu\u00eda), ribonucleoprote\u00edna, que reconoce el DNA blanco generando una ruptura de la doble cadena (DSB), lleva a modificaciones en la secuencia del genoma y posterior reparaci\u00f3n mediante los mecanismos conocidos como la uni\u00f3n de extremos no hom\u00f3logos (NHEJ) y la reparaci\u00f3n dirigida por homolog\u00eda (HDR). Una gran diferencia\u00a0 con otros sistemas celulares es que el sistema de reparaci\u00f3n\u00a0 NHEJ est\u00e1 ausente en tripanosom\u00e1tidas, y en su lugar utilizan el sistema HDR con gran eficiencia\u00a0 para inducir la reparaci\u00f3n de DSB por recombinaci\u00f3n hom\u00f3loga en el sitio de escisi\u00f3n Cas9 (Lander et al.2015); un mecanismo alternativo de reparaci\u00f3n de DSB llamado uni\u00f3n final mediada por micro homolog\u00eda (MMEJ) ha sido descrito en tripanosom\u00e1tidas.<strong><sup>3,4,5<\/sup><\/strong> La ausencia de NHEJ para la reparaci\u00f3n de rotura de doble cadena en tripanosom\u00e1tidas plantea limitaciones en el estudio de la interrupci\u00f3n de genes esenciales; sin embargo, alternativas basadas en el sistema CRISPR utilizando como blanco RNA en lugar de DNA est\u00e1n en evaluaci\u00f3n.<strong><sup>6<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>Esperemos en un futuro cercano, poder contar con resultados conducentes al desarrollo de mejores tratamiento y control de estas enfermedades.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Referencias <\/strong><\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><strong>Filardy AA, et al.<\/strong><em> (2018) Human Kinetoplastid Protozoan Infections: Where Are We Going Next? Front. <\/em><em>Immunol. 9:1493. doi: 10.3389\/fimmu.2018.01493<\/em><\/li>\n<li><strong>Mendoza-Le\u00f3n A. <\/strong><a href=\"https:\/\/piel-l.org\/blog\/41864\">https:\/\/piel-l.org\/blog\/41864<\/a>; b. <a href=\"https:\/\/piel-l.org\/blog\/43990\">https:\/\/piel-l.org\/blog\/43990<\/a>; c. <a href=\"https:\/\/piel-l.org\/blog\/41487\">https:\/\/piel-l.org\/blog\/41487<\/a><\/li>\n<li><strong>Lander, N., &amp; Chiurillo, M. A<\/strong>. (2019).\u00a0<em>State-of-the-art CRISPR\/Cas9 Technology for Genome Editing in Trypanosomatids. <\/em><em>Journal of Eukaryotic Microbiology. <\/em>doi:10.1111\/jeu.12747.<\/li>\n<li><strong>Zhang W-W, Lypaczewski P, Matlashewski G<\/strong>. (2017). Optimized CRISPR-Cas9 genome editing for <em>Leishmania <\/em>and its use to target a multigene family, induce chromosomal translocation, and study DNA break repair mechanisms. mSphere 2:e00340- 16. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1128\/mSphere.00340-16\">https:\/\/doi.org\/10.1128\/mSphere.00340-16<\/a><\/li>\n<li><strong>Sollelis, L. et al.<\/strong> (2015).\u00a0<em>First efficient CRISPR-Cas9-mediated genome editing inLeishmaniaparasites. <\/em><em>Cellular Microbiology, 17(10), 1405-1412. <\/em>doi:10.1111\/cmi.1245<\/li>\n<li>Konermann, S., Lotfy, P., Brideau, N. J., Oki, J., Shokhirev, M. N., &amp; Hsu, P. D. (2018).<em>Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors. Cell, 173(3), 665\u2013676.e14. <\/em>doi:10.1016\/j.cell.2018.02.033<\/li>\n<\/ol>\n<p><strong><br \/>\n<\/strong><strong>Alexis Mendoza-Le\u00f3n, PhD. <\/strong><strong>Email: <\/strong><a href=\"mailto:amendoza50@gmail.com\"><strong>amendoza50@gmail.com<\/strong><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Entre los factores que han mostrado diferencia en el proceso de edici\u00f3n gen\u00e9tica entre tripanosom\u00e1tidas\u00a0 y otros sistemas celulares, han sido los mecanismos de reparaci\u00f3n del DNA<\/p>\n","protected":false},"author":57,"featured_media":47970,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[446],"tags":[],"class_list":["post-47969","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-ventana-molecular"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47969","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/57"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=47969"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47969\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/47970"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=47969"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=47969"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=47969"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}