Un nouvel algorithme découvre de nombreuses enzymes d’édition de gènes dans le ADN environnemental.

CRISPR – les répétitions courtes palindromiques agencées de manière régulière et clusterisées – est la réponse du monde microbien à l’immunité adaptative. Les bactéries ne génèrent pas d’anticorps lorsqu’elles sont envahies par un pathogène et ne les maintiennent pas en réserve 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 être utilisée pour reconnaître la séquence d’ADN pathogène et la couper en morceaux si le pathogène refait surface. L’enzyme qui effectue la coupe est appelée Cas, pour associée à CRISPR. Bien que le système CRISPR-Cas ait évolué en tant que mécanisme de défense bactérien, il a été capturé et adapté par les chercheurs en tant qu’outil puissant pour la manipulation génétique dans les études en laboratoire. Il présente également des utilisations agricoles, et le premier traitement basé sur CRISPR a été approuvé au Royaume-Uni pour traiter la drépanocytose et la bêta-thalassémie transfusion-dépendante. Aujourd’hui, les chercheurs ont développé une nouvelle manière de rechercher des systèmes CRISPR-Cas dans les génomes. Et ils ont découvert que nous pouvions avoir beaucoup d’outils supplémentaires à notre disposition. Jusqu’à présent, six types de systèmes CRISPR-Cas ont été identifiés dans divers microbes. Bien qu’ils diffèrent en détail, ils ont tous le même avantage: ils fournissent des protéines à une séquence génétique donnée avec un degré de spécificité qui aurait jusqu’à présent été difficile, coûteux et chronophage 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 nucléase – une enzyme de clivage de l’ADN – à la séquence, afin de décomposer 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. Ces derniers peuvent être utilisés pour éliminer les ARN pathogènes, comme les génomes de certains virus, de la même manière que dans leurs bactéries natives. Cela peut également être utilisé pour récupérer des défauts de traitement de l’ARN.