Marcadores genéticos siguen siendo detectables en microbios genéticamente modificados biocontenidos con un...

Área de la Ciencia:

• Microbiología ambiental
• Biología sintética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las estrategias de biocontención son cruciales para los microbios genéticamente modificados (GEM) en aplicaciones ambientales.
• Los interruptores de muerte CRISPR-Cas9 tienen como objetivo prevenir la proliferación no intencionada de los GEM.
• El ADN residual de los GEM posterior a la biocontención presenta desafíos para el monitoreo ambiental.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la efectividad de un interruptor de muerte CRISPR-Cas9 para prevenir la proliferación y liberación de ADN de los GEM.
• Investigar el destino del ADN de los GEM después de la biocontención utilizando un sistema CRISPR-Cas9.
• Evaluar la persistencia ambiental y la detectabilidad del ADN de los GEM.

Principales métodos:

• Se utilizó un modelo de GEM de Escherichia coli con un interruptor de muerte CRISPR-Cas9.
• Se cuantificaron las tasas de escape de los GEM utilizando unidades formadoras de colonias (ufc) y la abundancia de genes dirigidos por CRISPR.
• Se evaluó la integridad del ADN y la resistencia a la DNasa dentro de 1 hora y durante varios días en diferentes entornos.

Principales resultados:

• El interruptor de muerte CRISPR-Cas9 redujo significativamente los GEM viables (ufc) pero mostró una alta abundancia de genes diana, lo que indica ADN intacto.
• Se observaron altas tasas de escape (10^-1.6 a 10^-1.0) a través de la abundancia de genes, en contraste con bajas tasas de ufc (10^-6.2).
• El ADN de los GEM permaneció en gran medida intacto y resistente a la DNasa dentro de las células durante al menos 1 hora, degradándose durante días en agua de río.

Conclusiones:

• Los interruptores de muerte CRISPR-Cas9 inhiben eficazmente el crecimiento de los GEM pero no eliminan el ADN detectable.
• El ADN intacto de los GEM persiste después de la biocontención, lo que plantea riesgos y complica el monitoreo.
• Se necesita más investigación para comprender el impacto total de la biocontención en los GEM y su ADN para mitigar los riesgos ambientales.