Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont développé un nouveau gène
La méthode proposée combine la précédenterecherche en génie génétique et biologie des micro-organismes. Plus précisément, les chercheurs utilisent la technologie de ciblage CRISPR-Cas9, les molécules du système de défense des bactéries et les enzymes que les virus utilisent pour infecter les bactéries.
La technologie CRISPR-Cas9 a montré son efficacité dansprocessus d'édition de gènes. Il se compose d'une enzyme coupant l'ADN appelée Cas9 et d'un court brin d'ARN qui dirige l'enzyme vers une région spécifique du génome, indiquant à Cas9 où couper. L'inconvénient de cette méthode est que de multiples cassures dans l'ADN double brin provoquent des mutations qui peuvent entraîner des effets secondaires.
Les scientifiques ont utilisé des intégrases, des enzymes quiles bactériophages (virus) sont utilisés pour insérer leur matériel génétique dans les cellules bactériennes afin de créer une méthode qui ne nécessite pas beaucoup de cassure de l'ADN.
Dans leur travail, les chercheurs ont utilisésérine intégrases, qui peuvent insérer d'énormes fragments d'ADN, jusqu'à 50 000 paires de bases. Ces enzymes ciblent des séquences spécifiques dans le génome, appelées sites de fixation, qui fonctionnent comme des "patins d'atterrissage". Lorsqu'ils trouvent le bon site d'atterrissage dans le génome de l'hôte, ils s'y lient et intègrent leur charge utile dans l'ADN.
Représentation schématique de la méthode PASTE. Image : Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
La méthode, que les chercheurs ont appelée PASTE,utilise l'enzyme Cas9, qui fait une seule coupe au bon endroit et insère un "landing pad" composé de seulement 46 paires de bases d'ADN. Cette insertion peut être réalisée sans casser l'ADN : d'abord, une chaîne de la molécule est modifiée à l'aide d'une transcriptase inverse fusionnée, puis la seconde, complémentaire de celle-ci. Après avoir « replanté » une petite section, les scientifiques déclenchent une intégrase qui s'y lie et insère naturellement une longue section d'ADN.
Dans une série d'expériences, les scientifiques ont montré qu'ilspeut utiliser PASTE pour insérer des gènes dans plusieurs types de cellules humaines, y compris les cellules hépatiques, les cellules T et les lymphoblastes (globules blancs immatures). Ils ont testé le système de livraison avec 13 gènes de charge utile différents, y compris ceux qui pourraient être utiles sur le plan thérapeutique, et ont pu les insérer dans neuf endroits différents du génome. Dans le même temps, le nombre d'insertions indésirables s'est avéré insignifiant.
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