Ingeniería Genética

Nueva base de datos de CRISPR | BTI

30 Enero 2019 – Boyce Thompson Institute. Foto Ning Zhang inspecciona los tomates editados con CRISPR/Cas en el Instituto Boyce Thompson – BTI

Las herramientas de edición de genes desarrolladas recientemente, como CRISPR / Cas, permiten a los científicos de plantas descubrir las funciones de innumerables genes de plantas. Si bien estos estudios podrían llevar a la creación de cultivos con rasgos mejorados, como una mayor resistencia a las enfermedades o un mayor rendimiento, los investigadores primero necesitan una buena manera de realizar un seguimiento de las cantidades cada vez mayores de datos resultantes.

Para satisfacer esta necesidad, los investigadores del Instituto Boyce Thompson (BTI) han desarrollado la Base de datos de edición del genoma de la planta (PGED, por sus siglas en inglés) para ser un depósito central para administrar de manera eficiente los datos de los mutaciones de las plantas, así como para proporcionar una plataforma para compartir los datos y los mutaciones con la comunidad investigadora. La última esperanza es que PGED conducirá a un uso más eficiente de los recursos al reducir experimentos duplicados innecesarios y catalizar las colaboraciones entre las instituciones de investigación. Para ayudar a correr la voz sobre la creación de la base de datos, los investigadores publicaron recientemente una convocatoria de envío de datos a PGED en la revista Molecular Plant.

«Hemos usado CRISPR / Cas para hacer más de 430 líneas diferentes, y eso es solo en el tomate. Inicialmente, el principal problema era cómo realizar un seguimiento de todos ellos, por lo que esa fue la motivación principal detrás de la creación de la base de datos «, según Greg Martin, de BTI, quien fue el coautor correspondiente junto con Zhangjun Fei de BTI. «Muchos laboratorios de biología de plantas están haciendo investigación de CRISPR / Cas en estos días, y todos van a enfrentar este problema», agrega Martin.

Una motivación secundaria fue compartir datos y recursos, que forma parte del mandato de la National Science Foundation (NSF), que ayudó a financiar la creación de PGED.

«Estamos tratando de hacer que la investigación de CRISPR / Cas sea más eficiente», dice Martin. «La comunidad científica no puede permitirse tener múltiples laboratorios diferentes haciendo las mismas mutaciones».

Zach Lippman, profesor e investigador del HHMI en el Laboratorio Cold Spring Harbor, está de acuerdo con Martin en el potencial de PGED para reducir el trabajo duplicado.

«Puedes ir a la base de datos, ver que alguien más está trabajando en lo que te interesa y pedirle semillas», dice. El laboratorio de Lippman trabaja con CRISPR / Cas en tomate, molida, pimientos y otras especies relacionadas en la familia Solanaceae, así como en algunas cepas de Arabidopsis.

Hasta el momento, siete grupos de investigación han solicitado semillas a Martin, y su laboratorio ha compartido 21 mutaciones de plantas con cinco laboratorios. Martin señala que muchas de las solicitudes han sido para colaboraciones, y ahí es donde ve un gran potencial para PGED.

«Enviaremos semillas, y los socios estarán haciendo su investigación y luego nos enviarán sus semillas para un estudio adicional», dice. «Esta base de datos promoverá colaboraciones en todo el mundo».

De hecho, Lippman ha solicitado semillas de Martin con el propósito de tal asociación. «Trabajamos en los genes receptores en el contexto del desarrollo de la planta, mientras que Greg trabaja en algunos de los mismos para estudiar la respuesta inmune de la planta», explica Lippman. «Podemos compartir semillas para ver si puede haber alguna biología cruzada en la función de esos receptores en términos de respuestas inmunes de las plantas y desarrollo general».

Si bien Lippman intenta enviar datos de su laboratorio a PGED, dice que algunos investigadores pueden dudar en compartir datos no publicados antes de que sus proyectos hayan madurado completamente.

«Hay mucha competencia entre otros grupos, por lo que puede haber cierta vacilación para que las personas se den cuenta de las cosas que tienen en el proceso», explica. «Pero espero que la base de datos sea tan grande que los investigadores sientan que su nueva cepa es solo otra  mutación, y que la naturaleza competitiva no será un obstáculo demasiado grande».

«Greg está dispuesto a compartir su trabajo, así que intentamos modelar eso», agrega Lippman.

PGED actualmente contiene datos generados por el laboratorio de Martin en 432 líneas de tomate creadas con la edición CRISPR / Cas por Ning Zhang, un científico postdoctoral en el laboratorio del Dr. Martin. La base de datos, que fue construida por Yi Zheng, un científico postdoctoral en el laboratorio del Dr. Fei, brinda información sobre el experimento de transformación, la variedad de especies, el constructo de ADN y el cebador, el fenotipo resultante de la progenie y la disponibilidad de semillas. Zhang y Zheng son co-primeros autores en la publicación Molecular Plant.

Martin señala que si bien las líneas generadas por CRISPR / Cas son el foco principal de PGED, también se puede usar para mutaciones de plantas generadas por otras herramientas de edición del genoma como meganucleasas, nucleasas de dedos de zinc (ZFN) y nucleasas de tipo activador de la transcripción (TALEN). 

BTI

https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.01.001

Sciencedirect

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