Imparte: M. en C. Jorge Luis Cuen Andrade
Responsable: Dr. Edgar Morales Ríos
Tiempo total del curso: 40 horas
Horario: 10:00 a 18:00 hrs
Departamento de Bioquímica, CINVESTAV-Zacatenco
Modulo 1: El origen del sistema CRISPR-Cas9: de la naturaleza al laboratorio (2h)
- Historia y descubrimiento del sistema CRISPR-Cas9
- Origen y evolución de los sistemas CRISPR-Cas
- Elementos del locus CRISPR
- Clasificación de los sistemas CRISPR
Modulo 2: Composición del sistema CRISPR-Cas9: estructura y diseño funcional (2h)
- Estructura de la proteína Cas9
- Ortólogos de uso común de la proteína Cas9
- Definición y elementos del RNA guía (gRNA)
- Sitios PAM
- Formación del complejo Cas9-RNA (RNP)
- Reconocimiento y unión al sitio PAM
- Mecanismo de unión al D]NA objetivo
Modulo 3: CRISPR-Cas9 como herramienta para edición y modulación de la expresión genética (2h)
- Proceso de corte de DNA
- Empleo del sistema CRISPR-Cas9 como tijeras moleculares
- Mecanismos de reparación de rupturas en las cadenas de DNA
- nCas9 y Split-Cas9
- CRISPRa y CRISPRi
- ABEs y CBEs
- Identificación de interacciones DNA:proteína
Módulo 4: Diseño del sistema CRISPR-Cas9 como herramienta para edición genética (2h)
- Determinación y obtención de secuencias de DNA objetivo
- Diseño de sgRNA y plantillas de edición (HDRt)
- Purificación de la proteína Cas9 mediante cromatografía de afinidad
- Métodos de entrega del sistema CRISPR-Cas9
Modulo 5: Ingeniería de la proteínas: Cas9 (2h)
- Aumento en la fidelidad
- Reducción de tamaño
- Modificación del sitio de reconocimiento del PAM
- Prime Editing
- Fusiones
Módulo 6: Métodos para detectar modificaciones introducidas por el sistema CRISPR-Cas9 (2h)
- Cambio en el fenotipo
- Selección mediante el uso de endonucleasas
- HRM y Sanger
- Detección de cortes off-target
Módulo 7: Sistemas CRISPR-Cas alternativos (2h)
- Sistemas CRISPR-Cas alternativos (Cas12 y Cas13)
- Diferencias funcionales entre los sistemas Cas9, Cas12 y Cas13
- Ventajas y limitaciones de cada sistema
- Análisis comparativo de sistemas CRISPR-Cas
Módulo 8: Aplicaciones del sistema CRISPR-Cas9 (2h)
- Terapia génica y tratamiento de enfermedades genéticas
- Mejoramiento genético de cultivos y ganadería
- Tratamiento de infecciones virales y bacterianas
- Diagnóstico molecular rápido y preciso
- Investigación y desarrollo de modelos animales y celulares
- Regulación epigenética
- Control de especies invasoras y conservación ambiental
- Ingeniería de microorganismos para producción biotecnológica
- Medicina regenerativa y clonación
- Sistema de almacenamiento de información
Módulo 9: Desafíos para la implementación del sistema CRISPR-Cas9 (2h)
- Desafíos técnicos
- Efectos off-target
- Toxicidad celular
- Respuesta inmune del organismo
- Sistemas anti-CRISPR
Módulo 10: Ética y el futuro del sistema CRISPR-Cas9 (2h)
- Seguridad y eficacia del sistema CRISPR-Cas9
- Impulsos genéticos y modificaciones en el genoma humano
- Aplicaciones controversiales y regulación ética
- Perspectivas futuras y nuevas herramientas CRISPR
- Debate y análisis de casos éticos relacionados con el sistema CRISPR-Cas9
Sesiones prácticas:
- Amplificación y purificación de DNA objetivo (4h)
- Diseño de sgRNA para edición mediante CRISPR-Cas9 (4h)
- Generación y purificación de templado de DNA para IVT (4h)
- Síntesis de sgRNA mediante IVT (4h)
- Ensayo de actividad endonucleasa del complejo Cas9-RNA (4h)