ÉDITION DES GÉNOMES

Premières mutations ciblées

Il faut donc chercher à créer des mutations ciblées, c’est-à-dire non plus au hasard, mais à un endroit du génome choisi par l’expérimentateur. L’équation de départ est la suivante : un gène est une longue séquence issue de l’enchaînement des quatre nucléotides constitutifs de l’ADN (adénine, A ; thymine, T ; cytosine, C ; guanine, G) ; une mutation ciblée est un événement moléculaire, perte ou addition de nucléotides, affectant la séquence du gène (par exemple, la transformation de la séquence …AATCGGAT… en …AATAGGAT…). La construction de mutations ciblées s’est développée en deux temps. Au début des années 1970, on dispose d’outils efficaces issus de la chimie et surtout de l’enzymologie de l’ADN : ce dernier est en effet la cible de nombreuses enzymes, qui le modifient, le coupent, le réparent, ligaturent les fragments, etc. En combinant enzymologie et chimie, on a appris à isoler, manipuler, séquencer l’ADN des gènes in vitro (1970-1975). On a aussi appris à introduire ces gènes dans des cellules isolées cultivées in vitro pour qu’ils s’y expriment sous forme de protéines, et enfin dans des organismes animaux et végétaux selon un processus appelé transgenèse, lorsque le « nouveau » gène est transmis à la descendance. On obtient alors des organismes génétiquement modifiés (OGM). Cette démarche constitue la base de l’industrie biotechnologique fondée sur les OGM. De très nombreux animaux et plantes transgéniques ont été ainsi produits et continuent d’être utilisés à des fins de recherche ou de production. Le génome peut être modifié par addition d’un gène extérieur, mais ces interventions ne sont pas encore véritablement ciblées. D’une part, le morceau d’ADN qui porte le gène extérieur (le transgène) s’intègre au hasard dans un chromosome, alors même que l’environnement d’un gène sur un chromosome est très important pour son expression adaptée à la physiologie de la cellule. D’autre part, on est loin de savoir modifier précisément tel ou tel nucléotide dans la séquence.

La seconde phase a consisté [...]

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Une méganucléase complexée à de l’ADN
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Modes d’action des outils d’édition du génome
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Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna
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