Le CRISPR-Cas est le système immunitaire adaptatif du monde microbien. Les bactéries n’engendrent pas d’anticorps lorsqu’elles sont envahies par un pathogène et ne les maintiennent pas en latence au cas où elles rencontreraient à nouveau ce même pathogène, comme nous le faisons. Au lieu de cela, elles intègrent une partie du ADN du pathogène dans leur propre génome et le lient à une enzyme qui peut l’utiliser pour reconnaître la séquence d’ADN pathogène et la couper en morceaux si le pathogène refait surface. L’enzyme qui effectue la coupe s’appelle Cas, pour CRISPR associé. Bien que le système CRISPR-Cas ait évolué en tant que mécanisme de défense bactérien, il a été capturé et adapté par des chercheurs en tant qu’outil puissant de manipulation génétique dans des études en laboratoire. Il a également montré des utilisations agricoles, et le premier traitement basé sur CRISPR a été approuvé au Royaume-Uni pour traiter la drépanocytose et la thalassémie transfusionnelle dépendante de la bêta. Aujourd’hui, les chercheurs ont mis au point une nouvelle façon de rechercher des génomes pour les systèmes CRISPR-Cas. Et ils ont découvert que nous pourrions avoir beaucoup d’outils supplémentaires à notre disposition. Jusqu’à présent, six types de systèmes CRISPR-Cas ont été identifiés chez divers microbes. Bien qu’ils diffèrent en détail, ils ont tous les mêmes avantages: ils fournissent des protéines à une séquence génétique donnée avec un degré de spécificité qui, jusqu’à présent, était difficile, coûteux et fastidieux à atteindre. Toute séquence d’ADN d’intérêt peut être programmée dans le système et ciblée. Les systèmes natifs trouvés dans les microbes apportent généralement une nuclease, une enzyme de clivage de l’ADN, à la séquence pour découper le matériel génétique d’un pathogène. Cette capacité à couper n’importe quelle séquence d’ADN peut être utilisée pour l’édition de gènes; en tandem avec d’autres enzymes et / ou séquences d’ADN, elle peut être utilisée pour insérer ou supprimer des séquences courtes supplémentaires, en corrigeant des gènes mutants. Certains systèmes CRISPR-Cas coupent des molécules d’ARN spécifiques au lieu de l’ADN. Ceux-ci peuvent être utilisés pour éliminer les ARN pathogènes, tels que les génomes de certains virus, de la même manière qu’ils sont éliminés dans leurs bactéries natives. Cela peut également être utilisé pour sauver des défauts de traitement de l’ARN.
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