Une nouvelle méthode CRISPR permet de mieux comprendre les fonctions cellulaires
Une nouvelle méthode CRISPR rend les analyses LOF beaucoup plus efficaces et reproductibles
Le prix Nobel de chimie 2020 a été décerné pour le développement de CRISPR/Cas9, une méthode également connue sous le nom de "ciseaux à gènes", qui permet aux chercheurs de mieux comprendre comment les cellules humaines fonctionnent et restent en bonne santé. Des chercheurs de l'université de Stuttgart ont poursuivi le développement de CRISPR à cette fin. Ils présentent leur méthode CRISPRgenee dans Cell Reports Methods.
Les cellules remplissent toutes les fonctions essentielles du corps humain, telles que la production d'énergie, la formation de tissus et la défense contre les maladies. Nos gènes jouent un rôle central dans la régulation des fonctions cellulaires. Selon que les gènes d'une cellule sont activés ou désactivés, différents processus cellulaires sont activés. "Mon groupe de recherche étudie comment les cellules conservent le contrôle de leurs gènes et établissent et maintiennent ainsi un état cellulaire sain", explique le Dr Phillip Rathert, chef de groupe à l'Institut de biochimie de l'Université de Stuttgart. "Nous étudions en particulier les protéines liées à la chromatine, l'emballage de notre ADN dans le noyau cellulaire : Nous examinons comment ces protéines interagissent entre elles pour activer ou désactiver les gènes au bon moment."
Pour ce faire, Rathert et son équipe effectuent des analyses génétiques de perte de fonction (LOF) en laboratoire : "Nous désactivons spécifiquement des gènes ou des protéines dans la cellule afin de comprendre les effets de cette perte de fonction sur la cellule. Cela nous permet de tirer des conclusions sur le rôle normalement joué par le gène manquant et la protéine qu'il code".
Nouvelle méthode d'analyse : CRISPRgenee
Des outils biotechnologiques de pointe sont nécessaires pour réaliser des analyses de LOF. L'un de ces outils est le CRISPR/Cas9, une méthode qui permet aux scientifiques de modifier les gènes de manière extrêmement précise et ciblée, un peu comme si l'on utilisait des ciseaux pour couper l'ADN à des endroits précis. Cela soulève des questions éthiques fondamentales, mais offre également de grands avantages pour la recherche et la médecine.
Par exemple, les analyses LOF aident les chercheurs à mieux comprendre comment les cellules humaines fonctionnent et restent en bonne santé. "Nos résultats en recherche fondamentale profitent principalement à la science médicale, par exemple en nous aidant à mieux comprendre les causes de maladies telles que le cancer ou à développer de nouvelles approches pour des thérapies personnalisées", explique M. Rathert.
Rathert et son équipe ont mis au point une nouvelle méthode CRISPR qui rend les analyses LOF beaucoup plus efficaces et reproductibles : CRISPRgenee. "CRISPRgenee combine deux mécanismes : l'inhibition et la coupure d'un gène cible simultanément dans la même cellule. Cela rend la méthode particulièrement efficace pour étudier les gènes qui sont difficiles à désactiver avec les méthodes conventionnelles et pour étudier les processus complexes de contrôle cellulaire", explique Jannis Stadager, auteur principal de l'étude et chercheur doctorant dans l'équipe de Rathert. "Avec CRISPRgenee, non seulement des gènes individuels peuvent être désactivés plus efficacement et plus rapidement, mais deux gènes différents peuvent également être analysés en combinaison en même temps. Cela permet une élucidation plus précise et plus robuste des relations cellulaires".
Publication dans Cell Reports Methods
En étroite collaboration interdisciplinaire avec le Dr Franziska Traube de l'Institut de biochimie, le Dr Stefan Legewie de l'Institut de génétique biomédicale et le Dr Steven Johnsen du Centre Robert Bosch pour les maladies tumorales, les chercheurs ont utilisé CRISPRgenee dans divers systèmes biologiques, de la prolifération cellulaire à la transition épithélio-mésenchymateuse et à la différenciation neuronale dans les cellules iPS humaines. Ils présentent leur méthode CRISPRgenee et rendent compte de leurs résultats dans Cell Reports Methods.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Jannis Stadager, Chiara Bernardini, Laura Hartmann, Henrik May, Jessica Wiepcke, Monika Kuban, Zeynab Najafova, Steven A. Johnsen, Stefan Legewie, Franziska R. Traube, Julian Jude, Philipp Rathert; "CRISPR GENome and epigenome engineering improves loss-of-function genetic-screening approaches"; Cell Reports Methods, Volume 5
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