Lumières sur une nouvelle technique d'édition génomique, le Mobile-CRISPRi

Un chercheur de l'Université du Wisconsin-Madison et ses collaborateurs de l'Université de Californie à San Francisco ont réinventé l'outil de modification génétique CRISPRi pour étudier quels gènes sont ciblés par des antibiotiques particuliers, fournissant des indices sur la manière d'améliorer les antibiotiques existants ou d'en développer de nouveaux.

La résistance des agents pathogènes aux antibiotiques actuels est un problème croissant, qui mettrait en danger des millions de vies humaines et coûterait plus de 2 milliards de dollars par an aux États-Unis.

Jason Peters, professeur de sciences pharmaceutiques à l'Université du Wisconsin-Madison, a mis au point une nouvelle technique pour mieux étudier l'interaction entre les antibiotiques et les bactéries pathogènes. La nouvelle technique s'appelle Mobile-CRISPRì et a été développée à partir de CRISPRi. CRISPRi (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats interference) est une technologie d'édition du génome, une intervention de précision qui permet la correction ciblée d'une séquence ADN. Pour ce faire, on utilise des protéines de la classe des nucléases, qui ressemblent à des ciseaux moléculaires et sont capables de couper l'ADN au point souhaité.

Malgré ses nombreux avantages, la technique CRISPRi n'a été utilisée que chez quelques espèces bactériennes en raison de problèmes de spécificité. Pour surmonter cet obstacle, Peters a développé un complexe de composants CRISPR modulaires et transférables, qui peuvent être intégrés en permanence dans les génomes de différentes bactéries. La modularité de chaque composant de Mobile-CRISPRi le rend facile à utiliser avec un grand nombre de bactéries, y compris les pathogènes. Cette technique n'a pas été conçue pour couper l'ADN, mais simplement pour se positionner sur un gène spécifique et agir sur l'expression des protéines. Les chercheurs ont démontré que si vous réduisez la quantité de protéine " cible " d'un antibiotique, les bactéries deviennent beaucoup plus sensibles à des concentrations plus faibles du médicament.

Grâce à cette technique, il sera possible d'analyser des milliers de gènes à la fois et de les étudier comme cibles potentielles pour les antibiotiques. De cette façon, les scientifiques pourront en apprendre davantage sur le fonctionnement des antibiotiques et mettre au point des améliorations à cet égard.

"Ce que nous devons faire, c'est comprendre les nouvelles faiblesses de la bactérie pathogène ", a déclaré Jason Peters, qui a mis au point le nouveau système. "Maintenant, vous pouvez faire des études sur la façon dont les antibiotiques agissent directement sur les agents pathogènes. Cela pourrait nous donner plus d'information sur la façon dont ces médicaments agissent dans différents organismes et sur ce que nous pouvons faire pour les améliorer.

Sources : Peters JM, Koo BM, Patino R, Heussler GE, Hearne CC, Qu J, Inclan YF, Hawkins JS, Lu CHS, Silvis MR, Harden MM, Osadnik H, Peters JE, Engel JN, Dutton RJ, Grossman AD, Gross CA, Rosenberg OS. Permettre l'analyse génétique de différentes bactéries avec Mobile-CRISPRi. Nat Microbiol. 2019 Jan 7. doi : 10.1038/s41564-018-0327-z.

L'outil d'édition de gènes de Hamilton E. est maintenant utilisé pour développer de meilleurs antibiotiques. University of Wisconsin-Madison News. 11 janvier 2019. https://news.wisc.edu/gene-editing-tool-now-being-used-to-develop-better-antibiotics

Meldolesi A. Qu'est-ce que le CRISPR. https://crispr.blog/cose-crisprwhats-crispr/

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