Lucertola albina: modifiche genetiche tramite CRISPR-Cas9
Ancora una volta, nel ciclo “ai limiti della fantascienza”, ecco che si aggiunge un altro esemplare: la prima lucertola ottenuta in seguito all’editing genetico. Una sorpresa “priva di colori” per i ricercatori della University of Georgia, negli USA, i padrini della lucertola albina ottenuta grazie ad un meccanismo di silenziamento genico ad opera di CRISPR.
Perchè le lucertole?
Nell’ambito della biologia evoluzionistica, ottenere dei buoni modelli di embrioni animali è fondamentale per la comprensione dei processi di sviluppo morfologico e funzionale degli individui adulti. Fino ad ora, maneggiare gli embrioni dei rettili, a differenza di quelli dei mammiferi, degli anfibi o dei pesci, era un’impresa piuttosto ardua per gli studiosi.
Questo perchè le loro uova, una volta fecondate, sono difficili da maneggiare e facilmente suscettibili a rotture, dovute alla flessibilitá del guscio d’uovo ed alla mancanza di uno strato intermedio di aria tra quest’ultimo e l’embrione stesso.
Pertanto, disporre di un modello animale di studio per i rettili, come la lucertola albina Anolis sagrei (detta anche anolide bruno) rappresenta un’importante traguardo per lo studio dei meccanismi di organogenesi nei rettili, i quali sono a loro volta implicati anche nella genetica umana.
La lucertola albina CRISPR-made
Ashley Rasys, autrice principale dello studio recentemente pubblicato su Cell Reports, si è servita della tecnologia CRISPR-Cas 9 per ottenere delle mutazioni specifiche a livello del locus genico tyr, codificante per la tirosinasi.
L’innovazione che ha portato a questa vittoria è stata la combinazione di una strategia vincente di microiniezione con un efficiente meccanismo di editing genetico, come quello del CRISPR-Cas9.
Come abbiamo visto in precedenza, la microiniezione di materiale genetico all’interno di zigoti unicellulari di Anolis è particolarmente problematica, a causa della facilità di rottura delle uova fecondate.
Per ovviare a questa problematica, i ricercatori hanno scelto 146 oociti non ancora fecondati, caratterizzati da un diametro inferiore ai 5 mm e per questo motivo piú malleabili per iniettare il complesso ribonucleoproteico Cas9 RNP. Una volta assicuratisi della riuscita dell’impresa, semplicemente hanno aspettato che la fecondazione facesse il resto.
Il gene della tirosinasi è stato il prescelto per validare l’efficacia del metodo messo a punto, dato che la perdita della sua funzione non determina la morte dell’individuo stesso, ma la perdita totale di pigmentanzione. Risultato? Un lucertola bianca (Figura 1).
Trasmissione della mutazione tyr alla progenie
La creazione di una linea stabile di animali geneticamente modificati è stata testata attraverso l’analisi della progenie delle lucertoline bianche precedentemente ottenute. E, sorpresa: le lucertoline bianche si sono moltiplicate. Esperimenti di genotipizzazione della progenie discendente hanno dimostrato l’ereditá dell’allele mutato tyr (Figura 2).
Una strategia vincente di editing genetico
L’autrice dello studio afferma di essere più eccitata per la potenziale futura applicazione di questo metodo di modificazione genetica ad altre specie rettiliane, che alla creazione stessa del primo modello di studio rettiliano. La possibilità di studiare meccanismi evolutivi di sviluppo funzionale e morfologico risentiva fino ad ora della mancanza dei rettili. Con essi condividiamo diversi meccanismi funzionali, come ad esempio lo sviluppo dell’occhio, che è invece assente nel classico modello animale, il topo. Un’altra volta, CRISPR-Cas9 ha fatto centro.
Serena Galiè
Bibliografia
- CRISPR-Cas9 Gene Editing in Lizards throughMicroinjection of Unfertilized Oocytes. Cell Reports, 2019
- https://interestingengineering.com/scientists-create-the-worlds-first-gene-edited-albino-lizards-using-crispr
