Deux articles publiés cette semaine dans la nature décrivent une nouvelle technique d’édition du génome qui permet d’insérer, d’inverser ou de supprimer de longues séquences d’ADN à des positions spécifiées par l’utilisateur. Une méthode en une étape pour faciliter ces réarrangements fondamentaux de l’ADN pourrait faciliter l’édition du génome à l’avenir.
La méthode peut présenter des avantages par rapport aux méthodes actuelles, comme la capacité de fournir des modifications du génome à grande échelle plus précises et plus efficaces par rapport aux approches existantes. De plus, avec cette technique effectuer une recombinaison plutôt qu’une rupture qui nécessite un processus de réparation.
Un système programmable pour réorganiser de longues séquences d’ADN pourrait être un outil utile dans le domaine de la conception du génome. Les réarrangements génomiques à grande échelle sont généralement effectués par des enzymes telles que les recombinases (qui catalysent la cassure et la recombinaison de l’ADN) ou les transposases (qui déplacent des sections d’ADN d’un endroit à un autre). Si ces enzymes pouvaient être programmées pour cibler des endroits spécifiques, pourrait être un outil efficace dans l’édition du génome.
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Dans le premier article, Patrick Hsu et ses collègues décrivent une technique permettant de créer des recombinases reprogrammables pour les applications d’édition du génome. Le les recombinases sont guidées par l’ARNqui agit comme un pont dirigeant la recombinase vers les sites cibles et facilitant l’édition prédéterminée.
Ce pont d’ARN contient une région qui spécifie la séquence d’ADN du donneur et une autre région distincte qui spécifie le site d’insertion génomique. Les deux régions peuvent être reprogrammées indépendamment pour reconnaître et lier une gamme diversifiée de séquences d’ADN ou de sites d’insertion et permettre un mécanisme général pour divers types de réarrangements d’ADN. L’ARN pontant est plus facile à modifier que les méthodes d’édition génétique existantes avec des recombinases conventionnelles, qui utilisent un site de liaison protéine-ADN beaucoup plus complexe.
Dans un article d’accompagnement, Hiroshi Nishimasu et ses collègues explorent les structures de la recombinase en utilisant la cryomicroscopie électronique, fournissant un résumé détaillé du mécanisme d’action.
Les travaux publiés démontrent édition du génome chez les bactériesdes recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer si cette technique est réalisable et sûre chez différentes espèces et types de cellules, y compris les cellules de mammifères.