La méthode SEED/Harvest améliore la technologie CRISPR-Cas9 pour permettre des modifications génomiques précises et efficaces chez les mouches des fruits, ouvrant de nouvelles possibilités pour la génétique et la recherche médicale.
Une nouvelle méthode basée sur CRISPR-Cas9 appelée SEED/Harvest intègre la voie de réparation Single-Strand Annealing pour modifier le génome des mouches à fruits de manière plus efficace et sans dommages résiduels. Cette technique permet une analyse précise et efficace ADN modifications à travers le génome, facilitant la recherche sur les fonctions des protéines dans divers tissus et stades de développement, bénéficiant potentiellement à la génétique, à la biotechnologie et à la recherche médicale.
Une équipe dirigée par le professeur Markus Affolter du Biozentrum de l'Université de Bâle a fait progresser les technologies CRISPR/Cas grâce à une nouvelle méthode qui permet un marquage plus précis et plus fluide des protéines au niveau génétique. Cette innovation recèle un grand potentiel pour améliorer la recherche sur les protéines dans les organismes vivants et élargir les possibilités de la recherche médicale.
Grâce à la technologie révolutionnaire CRISPR/Cas, l'ADN des organismes vivants peut être modifié avec précision. À l'aide d'un guide ARN qui reconnaît une séquence d'ADN spécifique, la protéine Cas9 est recrutée sur cette séquence et coupe l'ADN. Cette coupure ciblée permet de réparer ou de modifier l'ADN à cet endroit précis.
L'équipe du professeur Markus Affolter du Biozentrum de l'Université de Bâle a maintenant développé une nouvelle méthode appelée SEED/Harvest chez la mouche des fruits (Drosophila melanogaster). Cette méthode combine la technique CRISPR-Cas9 avec la voie de réparation Single-Strand Annealing (SSA), permettant de réaliser des changements à l'échelle du génome de manière plus efficace et sans laisser de cicatrices indésirables. L'étude a été publiée dans Developmental Cell.
Deux méthodes combinées
La méthode SEED/Harvest se déroule en deux étapes. Dans un premier temps, les chercheurs ont introduit un gène marqueur dans le site d'ADN souhaité au sein d'une région codante pour une protéine. Ce marqueur est placé à l'endroit ciblé et est utilisé pour isoler les modifications réussies.
Dans une deuxième étape, le marqueur est excisé et les points de cassure de l’ADN sont réparés par la voie de réparation Single-Strand Annealing (SSA). « Cela nous permet de couper l’ADN de manière transparente tout en conservant sa pleine fonction », explique le premier auteur Gustavo Aguilar. « La combinaison des deux méthodes permet de marquer n’importe quelle protéine souhaitée dans le génome sans dommages collatéraux, ce qui nous permet d’étudier les fonctions des protéines dans les organismes vivants. »
Plus précis et efficace
« Comme nous souhaitons introduire et analyser les modifications de l’ADN dans l’ensemble du génome pour nos recherches, la méthode doit être à la fois précise et efficace », explique Affolter. « Et la méthode SEED/Harvest est les deux. Elle combine le criblage le plus fiable des insertions réussies et tous les avantages d’un marquage transparent. »
De nouvelles opportunités de recherche
L’un des avantages de la méthode SEED/Harvest est que les protéines peuvent être marquées dans des tissus et des types de cellules spécifiques. « Nous pouvons désormais contrôler et déterminer dans différents tissus et stades de développement quand et où les gènes sont activés ou inactivés », ajoute Gustavo Aguilar. Cela ouvre de nouvelles possibilités de recherche pour étudier systématiquement la dynamique des protéines dans les cellules vivantes en temps réel.
Cette méthode n’est pas seulement intéressante pour la génétique et la biotechnologie. « La méthode SEED/Harvest pourrait également être intéressante pour la recherche médicale, par exemple pour identifier les défauts causés par des gènes pathogènes », explique Affolter.
