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CRISPR (acronyme de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, soit en français courtes répétitions en palindrome regroupées et régulièrement espacées) désigne un ensemble de moléculesmolécules qui permettent de modifier l'ADN de plantes et d'animaux avec une grande précision. À l'origine, les séquences CRISPR sont des répétitions trouvées dans le génome bactérien et correspondent à des séquences de virus. Il s'agit d'un système de défense bactérien découvert dans les années 1980 par le biologiste japonais Atsuo Nakata. Les ARN codés par CRISPR se lient à l'enzymeenzyme Cas9 qui peut couper l'ADN du virus.
Fonctionnement de CRISPR-Cas9
Les chercheurs fabriquent un ARN guide, qui forme un complexe avec l'enzyme Cas-9 et coupe la chaîne ADN à l'endroit correspondant à la séquence complémentaire du segment ARN, tel un ciseau moléculaire. On peut alors supprimer une séquence (par exemple pour inhiber l'expression d'un gène), la remplacer par un autre morceau d'ADN, ou introduire une séquence supplémentaire. Certaines techniques permettent même d'effectuer des milliers de modifications à la fois dans une cellule. CRISPR-Cas9 peut cependant induire des mutations involontaires dans le génome.
La découverte de CRISPR
En 2012, Jennifer Doudna et Emmanuelle CharpentierEmmanuelle Charpentier, prix Nobel de Chimie 2020, montrent comment les séquences CRISPR s'associent à l'enzyme Cas-9 pour neutraliser un virus. ont réussi à faire de CRISPR un outil génétiquegénétique. Quelques mois après, l'Américain d'origine chinoise Feng Zhang, du MIT, publie un article expliquant comment utiliser ce système CRISPR-Cas-9 pour modifier facilement le génome de cellules humaines. Les deux revendiquent aujourd'hui la paternité de la découverte dans une guerre des brevets.
Les applications CRISPR
Peu coûteux et facile à utiliser système, le système CRISPR a conquis en quelques années de nombreux laboratoires à travers le monde.Il connaît de multiples applications dans le domaine de la chimiechimie, la biologie, l'édition génomiqueédition génomique des plantes ou la médecine de précision.
- Amélioration génomique des plantes (résistancerésistance à l'eau, profil nutritionnel...)
- Amélioration génomique des animaux d'élevage (meilleur rendement, résistance aux maladies...)
- Thérapie géniqueThérapie génique (cancercancer, maladies génétiques, HIV...)
- Étude des fonctions des gènes
- Développement de nouveaux médicaments
- Fabrication de biocarburantbiocarburant
