But what is CRISPR-Cas9? An animated introduction to Gene Editing. #some2

Summary

La technologie de l'édition génique CRISPR-Cas9 est présentée comme un révolutionnaire outil dans la lutte contre les maladies génétiques. Depuis son développement en 1994 avec les zinc finger nucleases et les TALENs, CRISPR est devenue plus efficace et spécifique grâce à la découverte des scientifiques Mojica et consorts. La complexité de son mécanisme, impliquant la transcription en ARN et la reconnaissance de séquences spécifiques par la protéine Cas9, permet une édition précise du génome. Cependant, des risques subsistent, notamment l'édit non souhaité et les changements durables dans l'ADN humain. La communauté scientifique continue d'améliorer cette technologie, avec des avancées comme l'édition de base et le prime editing, tout en étant conscients des implications éthiques et génétiques.

Takeaways

• 🏆 La technologie de l'édition génique a remporté des Prix Nobel et a été utilisée pour modifier des embryons humains, soutenant la lutte contre les maladies.
• 🧬 Les gènes, qui sont des recettes pour fabriquer des protéines, se trouvent dans l'ADN. Une mutation de gène peut entraîner une maladie, comme le cancer ou la drépanocytose.
• ✂️ L'édition génique est l'idée de corriger les mutations génétiques pour combattre les maladies, mais sa mise en œuvre a été difficile.
• 🕰️ Les premières tentatives d'édition génique datent des années 1960-70, mais une méthode fiable n'a été développée qu'en 1994 avec les zinc finger nucleases.
• 🔬 Les TALENs sont une technologie d'édition génique plus récente et plus facile à concevoir que les zinc finger nucleases, car elles reconnaissent une paire de bases à la fois.
• 🌟 La découverte du CRISPR-Cas9 est venue par hasard, alors que des scientifiques étudiaient les séquences d'ADN des bactéries et ont découvert un système immunitaire bactérien.
• 🛡️ Le CRISPR agit comme un système immunitaire pour les bactéries, en se coupant un morceau d'ADN viral et en l'insérant dans leur propre génome pour se souvenir des envahisseurs.
• 🧵 L'édition génique CRISPR-Cas9 utilise un ARN guide combiné à partir de l'ARN CRISPR (crRNA) et de l'ARN trans-activating CRISPR (tracrRNA), qui guide la protéine Cas9 pour couper l'ADN cible.
• 🔄 La technologie CRISPR-Cas9 est plus efficace que les précédentes méthodes, nécessitant uniquement un petit ARN guide pour diriger la protéine Cas9.
• 🧪 Des avancées comme l'édition de base et le prime editing permettent des modifications plus fines de l'ADN, y compris des modifications, des insertions et des échanges de bases sans briser les doubles brins d'ADN.
• ⚠️ Il existe des risques avec l'édition génique, notamment la possibilité de modifications non désirées ou d'effets indésirables à long terme sur l'espèce humaine, y compris sur l'évolution humaine.

Q & A

Quelle technologie a été décrite dans le script comme le début de la fin des maladies génétiques?

La technologie décrite est l'édition génique CRISPR-Cas9.

Comment la première méthode d'édition génique, les zinc finger nucleases, fonctionne-t-elle?

Les zinc finger nucleases sont des protéines conçues spécifiquement qui se composent d'une partie liée à l'ADN et d'une domaine de coupe ADN contenant l'enzyme Fok1.

Quels sont les avantages de TALENs par rapport aux zinc finger nucleases?

TALENs sont plus faciles à concevoir car ils reconnaissent une paire de bases par module, tandis que les zinc finger nucleases reconnaissent trois paires de bases par module.

Comment les scientifiques ont-ils découvert que CRISPR pouvait être utilisé pour l'édition génique?

Ils ont remarqué que les séquences 'spacers' dans l'ADN de certaines bactéries correspondaient exactement à l'ADN de virus bactériophages, suggérant que CRISPR agit comme un système immunitaire pour les bactéries.

Quel rôle joue l'ARN CRISPR (crRNA) dans le système de défense bactérien?

Le crRNA, associé à l'ARN trans-activating CRISPR (tracrRNA), se lie à la protéine Cas9 qui agit comme une cisaille pour couper l'ADN du virus.

Comment les scientifiques ont-ils amélioré le système CRISPR pour l'édition génique?

Ils ont combiné le crRNA et le tracrRNA en un seul 'guide' RNA, ce qui a permis de cibler et de couper n'importe quelle séquence d'ADN correspondante.

Quelle est la fonction d'une version 'morte' de Cas9 dans la technologie CRISPR?

Une version 'morte' de Cas9 peut se lier à un ADN spécifique sans le couper, permettant ainsi d'activer ou d'inhibier un gène ou de le marquer avec une protéine fluorescente.

Quel est le rôle du motif PAM dans la reconnaissance de la cible par Cas9?

Le motif PAM (protospacer adjacent motif) est une séquence NGG qui doit être adjacente à la cible du guide RNA pour que Cas9 puisse couper l'ADN.

Quels sont les risques potentiels associés à l'utilisation de CRISPR-Cas9 pour l'édition génique?

Il existe un risque de modifications non désirées hors cible et la possibilité de causer des changements permanents indésirables dans l'ADN humain, y compris des modifications de l'évolution humaine.

Quels sont les domaines d'application potentiels de la technologie CRISPR-Cas9?

En plus du traitement des maladies, CRISPR-Cas9 peut être utilisé pour améliorer les cultures, créer des plantes résistantes ou résoudre d'autres problèmes.

Quelle est la contribution de Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier au développement de la technologie CRISPR-Cas9?

Elles ont combiné le crRNA et le tracrRNA en un seul guide RNA, ce qui a permis de cibler et de couper n'importe quelle séquence d'ADN avec la protéine Cas9.

Quelle est la signification de la séquence palindromique dans le contexte de l'ADN bactérien?

Les séquences palindromiques sont des séquences qui peuvent être lues de la même manière dans les deux sens, et dans le contexte de l'ADN bactérien, elles sont associées aux séquences CRISPR.