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La technique d’édition du génome CRISPR qui révolutionne la biologie vient de faire l’objet d’une mise à jour majeure. Une nouvelle variante, appelée édition principale, devrait être encore meilleure pour corriger les mutations causant des maladies.

Une mise à jour de CRISPR 

Cette approche, conçue par Andrew Anzalone au Broad Institute du Massachusetts, permet d’ajouter ou de supprimer de courtes séquences d’ADN, ou de changer une lettre d’ADN en une autre, avec moins d’effets secondaires indésirables.
Cette technique se rapproche de la forme idéale d’édition du génome, qui fonctionnerait comme la commande « trouve et replace » d’une application d’écriture. L’utilisation du CRISPR s’est développée rapidement depuis sa conception en 2012 parce qu’il a rendu la partie « trouver » beaucoup moins chère et plus facile.
CRISPR exploite une protéine appelée Cas9, qui se raccorde à un morceau d’ARN guide et recherche les séquences d’ADN correspondantes dans le génome d’une cellule. Parce qu’il est facile de faire des ARN personnalisés, Cas9 peut être programmé pour trouver n’importe quelle séquence désirée.
La partie « remplacement » est plus problématique. Cas9 n’est généralement utilisé que pour introduire des mutations qui peuvent désactiver un gène, en coupant l’ADN de la cellule. Si un morceau d’ADN supplémentaire est ajouté en même temps, il est parfois épissé dans le site de coupe, mais cela fonctionne généralement dans moins d’une cellule sur 10.

Les chercheurs ont modifié la protéine Cas9 

C’est pourquoi de nombreux biologistes tentent d’améliorer le CRISPR. Anzalone et ses collègues ont modifié la protéine Cas9 et l’ont fusionnée avec une autre pour la faire fonctionner d’une manière différente.
La structure à double brin de l’ADN aide les cellules à réparer certaines formes de dommages : parce que ces deux brins sont complémentaires, la cellule peut parfois réparer une erreur dans l’un en faisant référence à l’autre. Mais Cas9 coupe les deux brins, ce qui signifie que la cellule fait habituellement des erreurs pendant les réparations, amenant à des mutations qui peuvent désactiver un gène.
La protéine hybride de l’Anzalone est programmée avec un segment supplémentaire ajouté à l’ARN guide, qui ajoute un seul brin d’ADN au site cible. La protéine coupe ensuite le brin opposé, incitant la cellule à réparer l’ADN en utilisant le brin ajouté comme modèle.
L’Anzalone a rendu CRISPR entièrement programmable. La séquence du guide ARN détermine à la fois l’emplacement d’une modification et le changement à apporter.

Cette nouvelle méthode a déjà été utilisée

L’équipe a déjà utilisé cette nouvelle méthode pour corriger les mutations dans les cellules humaines. « Ce que nous avons observé était remarquable », déclare le chef d’équipe David Liu, dont l’approche de « montage de base » a inspiré Anzalone. Il y a moins de vérifications hors cible, dit-il, parce que la révision comporte maintenant trois étapes plutôt qu’une seule.
La limitation est que seules de courtes séquences peuvent être modifiées – la plus grande addition jusqu’à présent était de 44 lettres d’ADN et la plus grande suppression était de 80.
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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