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Cómo el software soporta la edición de genes


CRISPR, Clustered regularly-interspaced short palindromic repeats, es un fenómeno que sucede en el ADN de algunos microbios procariocas y que consiste en que su ADN contiene múltiples repeticiones de una secuencia corta de bases. Esta propiedad se emplea para sintetizar un fragmento de ARN complementario con el ADN CRISP, y una proteína (habitualmente Cas9) capaz de cortar la cadena de ADN en el lugar indicado por el fragmento de RNA. Una vez el corte ha sido realizado, la propia maquinaria de la célula lo repara y en el proceso puede controlarse la adición o el borrado de un fragmento de ADN, permitiendo así editar de un modo altamente preciso un gen.


El controlar este proceso involucra montón de bioquímica. Pero también involucra el desarrollo de software. El ARN que se emplea para controlar el punto de edición típicamente tiene un tamaño de 20 bases. Sin embargo el ADN que se va a editar tiene un tamaño mucho más grande. Es por tanto posible que si no se tiene cuidado el ARN sintetizado pudiese coincidir con varios fragmentos del ADN. Esto significaría que la edición podría realizarse en cualquiera de esos puntos y no se tendría precisión sobre el cambio que se va a hacer en el ADN.

Algoritmos implementados en software deben identificar zonas del ADN que sean únicas para garantizar que la edición se produce en el punto adecuado, y además que se encuentren cercanas a los puntos donde la maquinaria de reparación de ADN de la propia célula es capaz de comenzar a trabajar. Un par de ejemplos de estas herramientas son E-CRISP y Protospacer Workbench.


Aún así en ocasiones las cosas no funcionan bien del todo, y todavía no se entiende completamente bien por qué. Para explicar y resolver estos casos el software va a jugar un papel muy importante. Se necesitan algoritmos de software que permitan diseñar de un modo más preciso las herramientas tipo CRISPR para que la edición del ADN tenga éxito y se haga de un modo correcto. Y este trabajo ya no cae dentro del campo de los bioquímicos/biotecnólogos, sino de los ingenieros biomédicos.

#bioinformatica #biotecnología

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