Découvrez CasX et CasY
Des chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley ont récemment mis en lumière de nouveaux systèmes CRISPR-Cas, qui représentent un outil révolutionnaire dans l’édition génétique. Leur étude, publiée dans la revue Nature, annonce la découverte de deux nouvelles protéines Cas d’origine bactérienne ainsi que la première protéine Cas9 d’origine archéenne.
Ces chercheurs ont consacré la dernière décennie à reconstruire les génomes de microbes prélevés dans divers milieux, allant des eaux souterraines aux biofilms issus de mines acides, sans oublier les intestins des nourrissons. Grâce à leurs efforts, ils ont constitué une collection de génomes à l’échelle terabase de microbes, dont la majorité n’avait jamais été cultivée en laboratoire. Cette avancée est particulièrement significative car les techniques CRISPR-Cas actuellement utilisées proviennent de bactéries cultivées en milieu contrôlé.
L’équipe de recherche a identifié des séquences répétées caractéristiques, permettant de trouver, comme l’a déclaré le chercheur Rodolphe Barrangou, “de l’or dans la matière sombre métagénomique”. Ces séquences, qui gèrent la protéine Cas9, ont été localisées dans le génome de deux archées, une découverte notable puisqu’elles étaient auparavant uniquement associées à des bactéries.
Les scientifiques ont également découvert de nouvelles protéines associées aux CRISPR (Cas) parmi les bactéries. Dénommées CasX et CasY, ces protéines sont relativement petites, les premières étant composées d’environ 980 acides aminés et les secondes de 1 200 acides aminés. Selon Banfield, cette taille réduite confère à CasX un potentiel d’utilisation plus prometteur.
Édition Génétique avec CRISPR-Cas9
Un système CRISPR amélioré ?
Le CRISPR, ou “répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées”, représente un mécanisme de défense naturel observé chez certains prokaryotes. En interaction avec la protéine Cas, ce système bloque et stocke l’ADN indigène des envahisseurs comme les virus, offrant à l’organisme une mémoire génétique qui lui permet d’identifier rapidement ces intrus en cas de réexposition.
Parmi les différentes approches CRISPR-Cas, le système de classe 2, utilisant généralement la nucléase Cas9, a bénéficié de la plus grande attention et a récemment trouvé des applications en biotechnologie. Grâce à cette technique, les scientifiques peuvent cibler des segments précis de code génétique chez des organismes vivants, leur permettant d’éditer des gènes de manière plus précise que jamais.
Étant donné que les archées présentent des différences biologiques par rapport aux bactéries, la découverte d’une protéine Cas9 dans les archées ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la recherche sur le CRISPR. Banfield émet l’hypothèse que les différences au sein de ce système pourraient apporter des éclaircissements utiles pour améliorer les méthodes biotechnologiques actuelles. Rotem Sorek, du Weizmann Institute of Science en Israël, souligne également que la taille réduite des protéines CasX et CasY rend leur introduction dans les cellules plus aisée que celle de grandes protéines.
Banfield nourrit de grands espoirs concernant les potentielles découvertes futures issues de la métagénomique, estimant que cela pourrait conduire à une véritable explosion de nouvelles protéines et de systèmes possédant un impact considérable dans les domaines de la biotechnologie et de la médecine.
FAQ
Qu’est-ce que la méthode CRISPR-Cas9 ?
CRISPR-Cas9 est une technique d’édition génétique qui permet de modifier des segments spécifiques d’ADN de manière précise, souvent utilisée en recherche et en biotechnologie.
Pourquoi les nouvelles protéines CasX et CasY sont-elles importantes ?
Ces nouvelles protéines pourraient offrir de meilleures options pour l’édition génétique en raison de leur taille réduite, facilitant leur insertion dans les cellules.
Comment les découvertes sur CasX et CasY vont-elles influencer la biotechnologie ?
La compréhension des propriétés uniques de ces nouvelles protéines pourrait mener à des techniques plus efficaces et à des applications thérapeutiques innovantes.
Quelles sont les différences entre les archées et les bactéries ?
Les archées et les bactéries sont toutes deux des organismes prokaryotes, mais elles ont des structures cellulaires et des voies métaboliques différentes, ce qui peut influencer leur fonctionnement.
Quels sont les défis de la recherche CRISPR actuelle ?
L’un des principaux défis reste de mieux comprendre les variations et les atypies des systèmes CRISPR, afin de les appliquer de manière optimale en médecine et en biotechnologie.
