Les nucléases CRISPR sont des enzymes guidées par l'ARN qui introduisent des cassures double brin (DSB) dans l'ADN à des emplacements spécifiques. La nucléase la plus largement utilisée est Cas9, guidée par un ARN guide simple (sgRNA) qui la dirige vers des séquences d'ADN complémentaires. Lorsqu'elle se lie à sa cible, Cas9 clive l'ADN, provoquant des DSB réparées par diverses voies cellulaires, principalement la jonction d'extrémités non homologues (NHEJ) et la réparation dirigée par homologie (HDR).
Mécanisme d'Action
Reconnaissance de la Cible : Le sgARN se lie à une séquence d'ADN cible spécifique, formant un complexe avec Cas9.
Clivage de l'ADN : Cas9 introduit une DSB au niveau du site cible. La nature de cette cassure influence la voie de réparation engagée.
Voies de Réparation :
- NHEJ : Cette voie répare les DSB en liguant directement les extrémités cassées, entraînant souvent de petites insertions ou délétions (indels), ce qui peut perturber la fonction du gène.
- HDR : Ce mécanisme de réparation plus précis utilise un modèle homologue pour restaurer ou modifier avec précision la séquence d'ADN.
Applications en Biotechnologie et Médecine
- Thérapie Génique : CRISPR est explorée comme outil thérapeutique pour corriger des troubles génétiques en éditant précisément les mutations pathogènes.
- Agriculture : L'amélioration des cultures grâce à des modifications ciblées utilisant les nucléases CRISPR peut accroître les rendements et la résistance aux maladies.
- Génomique Fonctionnelle : Les chercheurs utilisent les nucléases CRISPR pour étudier la fonction des gènes et des éléments régulateurs en créant des mutations précises dans des organismes modèles.
Les nucléases CRISPR représentent une boîte à outils puissante pour le génie génétique, permettant des modifications précises avec des implications étendues en médecine, en agriculture et au-delà. À mesure que la recherche progresse, des variantes de ces nucléases promettent d'améliorer leur efficacité et leur sécurité, ouvrant la voie à des applications innovantes en biotechnologie. La poursuite de l'exploration des systèmes CRISPR conduira probablement à des avancées supplémentaires qui transformeront notre approche de la manipulation génétique.
