Investigadores del Centro de Investigación en Cáncer Fred Hutchinson han resuelto la estructura tridimensional de un recién descubierto tipo de gen, codificador de una proteína que ha demostrado ser útil como molécula de ADN, para la corrección de genes, la terapia génica y la modificación genética. Los hallazgos han sido publicados en Science Express.
Usando una forma única de análisis cristalográfico de rayos X y análisis computacional, un equipo de investigadores, dirigido por el doctor Barry L. Stoddard, miembro de la División de Ciencias Básicas del Centro Hutchinson, ha determinado la estructura de una proteína llamada efector TAL (efector de la activación de la transcripción).
Estas proteínas posen una arquitectura modular que les permite ser fácilmente reorganizadas y diseñadas, explica Stoddard, quien agrega que en los próximos años, veremos una explosión en el desarrollo y uso de los efectores TAL, y de las moléculas más complicadas que se construyen alrededor de las estructuras TAL, en la modificación genética dirigida, la ingeniería genética y la terapia génica correctiva.
Las proteínas TAL sólo existen en las Xanthomonas, un tipo de bacterias gram-negativas que infectan a las plantas. Aunque en la naturaleza las bacterias utilizan estas proteínas para buscar sitios concretos en el ADN de la planta, tienen el potencial para ser utilizadas en un entorno clínico, y aplicarse a los seres humanos.
Según Stoddard, en la biotecnología y en la medicina, los efectores TAL pueden buscar y unirse a objetivos dentro del ADN en cualquier organismo, incluidos los genes del organismo humano que contienen mutaciones que causan enfermedades que queramos corregir, como en el campo de la 'corrección de genes específicos', que requiere el desarrollo de moléculas que puedan entrar por separado y directamente a un sitio concreto del ADN, los efectores TAL tienen esta capacidad única, que puede ser aprovechada para tales usos.
Desde su descubrimiento, los efectores TAL han sido intensamente estudiados por sus posibles aplicaciones en la modificación genética, y han sido comercializados por varias compañías de todo el mundo. 'Sin embargo, hasta ahora, el desconocimiento de su estructura ha impedido el desarrollo y mejoramiento de los efectores TAL para su uso en la ingeniería y la corrección genética', apunta Stoddard.
La resolución de la estructura de la proteína efectora TAL permite a los científicos observar exactamente cómo la proteína se une al ADN, y cómo reconoce y lee cada base en su secuencia. El investigador concluye que, mediante la determinación de su estructura, ahora es posible diseñar la proteína para trabajar más eficazmente en una variedad de aplicaciones dentro de la biotecnología o la medicina, ya sea cambiando los objetivos específicos dentro del ADN, o colocando módulos adicionales de proteínas para que puedan impulsar los cambios deseados en el ADN.