Édition de génomes : applications CRISPR-Cas

Cette séance de cours explore les applications du CRISPR-Cas dans l'édition du génome, en mettant l'accent sur l'ingénierie des génomes bactériens pour stocker l'information, guérir les maladies génétiques par les nucléases des doigts de zinc, les nucléases des effecteurs TAL et les systèmes CRISPR-Cas. La séance de cours se penche sur la simplicité et les capacités de multiplexage de guider l'ARN, la spécificité et les défis de Cas9, et le potentiel de l'édition du génome pour guérir des maladies comme l'anémie drépanocytaire. Il couvre également les mécanismes des dommages causés par l'ADN, les stratégies d'élimination et l'utilisation du HDR pour sauver les maladies. La séance de cours se termine par des discussions sur les éditeurs de base, l'édition de base et les perspectives d'avenir des technologies d'édition de génomes.

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Édition génomique

alt=|vignette|295x295px|Schéma général du processus de modification localisée du génome. L'édition génomique ou modification localisée de séquence génomique (genome editing pour les anglophones) regroupe un ensemble de techniques de manipulation du génome visant à la modification du matériel (et donc de l'information) génétique. Ces techniques sont plus précises et ciblées que les techniques OGM historiques qui consistent à modifier ces organismes par transgenèse, procédé qui introduit un fragment d'ADN exogène à un emplacement aléatoire du génome.

Cas9

thumb|236px|Une structure du Cas9 de S. aureus dans un complexe avec un ARN guide (haut) et son ADN cible (bas). Cas9 (en) est une protéine d'origine bactérienne aux propriétés anti-virales. Sa capacité à couper l'ADN au niveau de séquences spécifiques en a fait un outil de biologie moléculaire aux vastes perspectives d'utilisation. C'est une endonucléase d'ADN guidée par ARN, c'est-à-dire une enzyme spécialisée pour couper l'ADN avec deux zones de coupe actives, une pour chaque brin de la double hélice.

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

vignette|368x368px|CRISPR/Cas9. thumb|500px|right|Diagramme du mécanisme de CRISPR. En génétique, les , plus fréquemment désignées sous le nom de CRISPR (acronyme prononcé ), sont des familles de séquences répétées dans l'ADN. De telles familles se caractérisent par des séries de répétitions directes courtes (de 21 à 37 paires de bases) et régulièrement espacées par des séquences appelées , généralement uniques, de 20 à 40 paires de bases.

Frameshift mutation

A frameshift mutation (also called a framing error or a reading frame shift) is a genetic mutation caused by indels (insertions or deletions) of a number of nucleotides in a DNA sequence that is not divisible by three. Due to the triplet nature of gene expression by codons, the insertion or deletion can change the reading frame (the grouping of the codons), resulting in a completely different translation from the original. The earlier in the sequence the deletion or insertion occurs, the more altered the protein.

Réparation de l'ADN

right|vignette|Chromosomes montrant de nombreuses lésions. La réparation de l'ADN est un ensemble de processus par lesquels une cellule identifie et corrige les dommages aux molécules d'ADN qui codent son génome. Dans les cellules, l'acide désoxyribonucléique (ADN) est soumis continuellement à des activités métaboliques normales et à des facteurs environnementaux portant atteinte à son intégrité. Ces facteurs environnementaux sont le plus souvent de nature chimique comme les radicaux libres de l'oxygène et les agents alkylants, ou physique, comme les radiations ultraviolettes et les rayonnements ionisants.

Outils et diagnostics fondés sur le CRISPR CH-412: Frontiers in chemical biology

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Diagnostics fondés sur le CRISPR CH-412: Frontiers in chemical biology

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