Navegando por Autor "Ruiz Montania, Leonardo"

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    Sistemas CRISPR-CAS: diversidad estructural, mecanismos endógenos y potenciales biotecnológicos
    (2026-01-13) Ruiz Montania, Leonardo
    A descoberta dos sistemas CRISPR-Cas impulsionou o desenvolvimento de ferramentas avançadas para edição genética e detecção de ácidos nucleicos, transformando profundamente os procedimentos de engenharia celular e metabólica e abrindo novas possibilidades na biotecnologia moderna. Este trabalho descreve em detalhe os sistemas imunológicos procariotos CRISPR-Cas, considerando sua diversidade estrutural e funcional, bem como sua classificação filogenética e evolutiva. São apresentados os mecanismos de ação correspondentes aos módulos de adaptação, expressão e interferência, destacando como essas etapas coordenadas permitem o reconhecimento, o processamento e a eliminação de material genético exógeno. Além disso, aprofunda-se a análise das proteínas Cas envolvidas na defesa CRISPR, com uma descrição de suas funções, domínios estruturais e particularidades mecanísticas que determinam a especificidade e a eficiência de cada sistema. O trabalho também aborda as aplicações biotecnológicas derivadas dos diferentes tipos e subtipos de CRISPR-Cas, evidenciando seu impacto na melhoria de cultivos, no desenvolvimento de novas terapias gênicas e celulares e na implementação de plataformas de diagnóstico molecular de alta sensibilidade. Revisam-se ainda as variantes descobertas nos últimos anos, analisando seu potencial para expandir o repertório de ferramentas de edição e detecção. Essas inovações são discutidas no contexto de sua possível origem evolutiva, relacionando-as a mecanismos ancestrais associados a elementos genéticos móveis e à dinâmica evolutiva dos procariotos. Por fim, examina-se como os avanços paralelos em bioinformática, genômica e análise estrutural têm acompanhado e potencializado o desenvolvimento de tecnologias derivadas de CRISPR, permitindo uma caracterização mais precisa de novas proteínas Cas e aprimorando o desenho racional de sistemas de edição. O resumo conclui com uma reflexão sobre os desafios éticos, regulatórios e legais associados à adoção generalizada dessas tecnologias, ressaltando a importância de seu uso responsável e de um marco normativo adequado. Resumen El descubrimiento de los sistemas CRISPR-Cas impulsó el desarrollo de herramientas avanzadas para la edición genética y la detección de ácidos nucleicos, transformando profundamente los procedimientos de ingeniería celular y metabólica, abriendo nuevas posibilidades en biotecnología moderna. En este trabajo se describen en detalle los sistemas inmunológicos procariotas CRISPR-Cas, atendiendo a su diversidad estructural y funcional, así como a su clasificación filogenética y evolutiva. Se exponen los mecanismos de acción correspondientes a los módulos de adaptación, expresión e interferencia, enfatizando cómo estas etapas coordinadas permiten el reconocimiento, procesamiento y eliminación de material genético exógeno. Asimismo, se profundiza en las proteínas Cas implicadas en la defensa CRISPR, con una descripción de sus funciones, dominios estructurales y particularidades mecanísticas que determinan la especificidad y eficiencia de cada sistema.El trabajo también aborda las aplicaciones biotecnológicas derivadas de los distintos tipos y subtipos de CRISPR-Cas, destacando su impacto en la mejora de cultivos, el desarrollo de nuevas terapias génicas y celulares, y la implementación de plataformas de diagnóstico molecular de alta sensibilidad. Se revisan además las variantes descubiertas en los últimos años, analizando su potencial para expandir el repertorio de herramientas de edición y detección. Estas innovaciones se discuten en el marco de su posible origen evolutivo, relacionándolas con mecanismos ancestrales vinculados a elementos genéticos móviles y con la dinámica evolutiva de los procariotas. Finalmente, se examina cómo los avances paralelos en bioinformática, genómica y análisis estructural han acompañado y potenciado el desarrollo de tecnologías derivadas de CRISPR, permitiendo una caracterización más precisa de nuevas proteínas Cas y mejorando el diseño racional de sistemas de edición. El resumen concluye con una reflexión sobre los desafíos éticos, regulatorios y legales asociados a la adopción generalizada de estas tecnologías, subrayando la importancia de su uso responsable y de un marco normativo adecuado.