Evolución dirigida

Ejemplo de evolución dirigida comparado con la evolución natural. El ciclo interior indica las 3 etapas del ciclo de evolución dirigida con el proceso natural imitado entre paréntesis. El círculo exterior muestra las etapas de un experimento típico. Los símbolos rojos indican variantes funcionales, los pálidos variantes con función reducida.

La evolución dirigida es un planteamiento técnico de la biotecnología que busca la generación y selección de variantes de proteínas de interés industrial. Para ello, emplea un enfoque de obtención artificial de dichas variantes basado en los mecanismos evolutivos de selección los clones de más interés.

Para ello, se efectúa un protocolo que conceptualmente posee tres pasos:

  1. El fomento de la variabilidad en el ácido nucleico codificante de la proteína de interés mediante mutagénesis o recombinación al azar. Las técnicas usuales son la PCR en condiciones de baja astringencia (es decir, proclive a error) y el Barajado de ADN (en inglés, DNA shuffling).
  2. Evaluación de las variantes mutantes de mayor interés y posterior selección. Por ejemplo, mediante ensayos bioquímicos de afinidad con un ligando.
  3. Amplificación de los mutantes de interés. Puesto que la evolución dirigida suele realizarse a gran escala y la generación de variantes a gran escala, es preciso determinar el fundamento molecular de la característica de interés; es decir, clonar y secuenciar el ADN de los mutantes seleccionados.

Referencias

  • Otten, L. G.; Quax, W. J. (2005). «Directed evolution: selecting today's biocatalysts». Biomolecular engineering 22 (1-3): 1-9. ISSN 1389-0344. PMID 15857778. doi:10.1016/j.bioeng.2005.02.002. 
  • Besenmatter, W.; Kast P. and Hilvert D. (2004). «New Enzymes from Combinatorial Library Modules». Methods in Enzymology 388: 91-102. doi:10.1016/S0076-6879(04)88009-1. 
  • Reetz, M. T.; Carballeira J. D. (2007). «Iterative saturation mutagenesis (ISM) for rapid directed evolution of functional enzymes». Nat. Protoc. 2 (4): 891-903. doi:10.1038/nprot.2007.72. 
  • Stemmer, W. P. (1994). «Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling». Nature 370 (6488): 389-391. ISSN 0028-0836. PMID 8047147. doi:10.1038/370389a0. 
  • Voigt, C. A.; Kauffman S., and Wang Z. G. (2001). «Rational evolutionary design: the theory of in vitro protein evolution». Advances in Protein Chemistry 55: 79-160. ISSN 0065-3233. doi:10.1016/S0065-3233(01)55003-2. 
  • Arnold, F. H. (1998). «Design by directed evolution». Accounts of Chemical Research 31 (3): 125-131. ISSN 0001-4842. doi:10.1021/ar960017f. 

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