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Concept
Méganucléase
Résumé
Les méganucléases sont des endodésoxyribonucléases (nucléases d'ADN) qui se caractérisent par un site de reconnaissance de grande taille (des séquences d’ADN double-brin de 12 à 40 paires de bases), ce qui fait qu’il est généralement présent en un seul exemplaire dans un génome donné. Pour prendre un ordre de grandeur, il faut 20 fois la taille du génome humain pour espérer rencontrer 1 fois la séquence de 18 paires de bases reconnue par la méganucléase I-SceI. Les méganucléases sont donc considérées comme les enzymes de restriction les plus spécifiques.
Parmi les méganucléases, les endonucléases de homing de la famille LAGLIDADG sont devenues depuis une quinzaine d’années des outils privilégiés pour l'étude et pour l’ingénierie des génomes, qui recouvre les stratégies et les techniques récemment développées pour modifier de façon ciblée et spécifique l’information génétique - ou génome - des organismes vivants.
Les méganucléases sont des « ciseaux moléculaires à ADN » que l’on peut utiliser pour remplacer, supprimer ou modifier des séquences de façon extrêmement ciblée. En modifiant leur site de reconnaissance par ingénierie de protéines, on peut modifier la séquence ciblée. Les méganucléases sont employées pour modifier toutes sortes de génomes – bactériens, végétaux, animaux – et ouvrent de larges possibilités d’innovation, notamment en santé humaine (élimination de matériel génétique viral ou « réparation » de gènes altérés) et en agriculture biotechnologique.
On rencontre les méganucléases chez un grand nombre d’organismes : archaea (archées), bactéries, phages, champignons, levures, algues, certaines plantes. Elles peuvent être exprimées dans différents compartiments de la cellule : noyau, mitochondries, chloroplastes. Plusieurs centaines de ces enzymes ont été identifiées.
Les méganucléases sont surtout représentées par deux grandes familles d’enzymes regroupées sous le terme d’endonucléases de homing : les endonucléases introniques et les intéines.
Dans la nature, ces protéines sont codées par des éléments génétiques mobiles, des introns ou des intéines.
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