Gene targeting

Esta metodología, puesta a punto por el biólogo ítalo-estadounidense Mario Capecchi (premio Nobel de medicina en 2007, junto a sus colegas Martin Evans y Oliver Smithies[1]​), permite cancelar el gen e introducir mutaciones.

El método para la realización de un gene targeting varían según el organismo utilizado.

Este ADN debe contener todas las partes necesarias para completar la selección de genes.

A menudo, también se requiere un gen reportero y/o un marcador seleccionable (dominante) para ayudar a identificar y seleccionar las células (o "eventos") donde realmente se ha producido GT.

Estos elementos genéticos necesarios para GT pueden ensamblarse mediante clonación molecular convencional en bacterias.

Para "apuntar" a los genes en el musgo, el ADN se incuba junto con protoplastos recién aislados y con polietilenglicol.

Único entre las plantas, este procedimiento de genética inversa es tan eficiente como en la levadura.

[5]​ La selección de genes se ha aplicado con éxito en bovinos, ovinos, porcinos y varios hongos.

Finalmente, se crían ratones quiméricos en los que las células modificadas forman los órganos reproductivos.

Después de este paso, todo el cuerpo del ratón se basa en la célula madre embrionaria seleccionada.

[8]​ Este método se ha aplicado a especies como Drosophila melanogaster,[6]​ tabaco,[9]​[10]​ maíz,[11]​ células humanas,[12]​ ratones[13]​ y ratas.

Se muestra cómo la "ingeniería genética" abarca las tres de estas técnicas.

[15]​[16]​ La orientación genética es una herramienta biotecnológica específica que puede conducir a pequeños cambios en el genoma en un sitio específico[3]​, en cuyo caso las ediciones causadas por la orientación genética contarían como edición del genoma.

[37]​[38]​[39]​ Las clasificaciones ampliamente adoptadas dividen los organismos editados genéticamente en tres clases de "SDN1-3", en referencia a las nucleasas dirigidas al sitio (como CRISPR-Cas) que se utilizan para generar organismos editados genéticamente.

[40]​[41]​ Estas clasificaciones de SDN pueden guiar las regulaciones nacionales en cuanto a qué clase de SDN considerarán como "OGM" y, por lo tanto, cuáles están sujetas a regulaciones potencialmente estrictas.

Dos ratones knockout
Physcomitrella de tipo salvaje y musgos knock-out : Desviación de fenotipos inducidos en transformantes de bibliotecas de alteración de genes. Se cultivaron plantas transformadas y de tipo salvaje de Physcomitrella en medio Knop mínimo para inducir la diferenciación y el desarrollo de gametóforos. Para cada planta, se muestra una descripción general (fila superior, la barra de escala corresponde a 1 mm) y un primer plano (fila inferior, la barra de escala equivale a 0,5 mm). A, Planta de musgo de tipo salvaje haploide completamente cubierta con gametóforos frondosos y primer plano de una hoja de tipo salvaje. B-D, Diferentes mutantes. [ 2 ]
Un diagrama de Venn para mostrar la relación entre tres tipos de 'ingeniería genética'; Modificación genética, direccionamiento de genes y edición del genoma.
Posibles resultados de la reparación del ADN después del corte por CRISPR , lo que lleva a la edición de genes. Ambas cadenas de ADN son cortadas por CRISPR-Cas (u otra nucleasa específica del sitio) para crear una ruptura de doble cadena (DSB). Luego, el DSB se repara a través de dos vías de reparación de ADN alternativas ( NHEJ o HR ) para provocar mutaciones aleatorias en el sitio de corte ("mutagénesis dirigida") o mutaciones específicas si se proporciona una plantilla de reparación que contiene esas ediciones específicas ("dirigida a genes").