La Mayo Clinic (Rochester, USA) a développé une méthode qui permet, à la demande du chercheur, d'activer et de désactiver n'importe quel gène dans un organisme vivant.
Les méthodes existantes de contrôle du génome sont construites selon le même schéma, ce qui limite sérieusement leur application: il s'agit de supprimer l'activité des gènes.
Le moyen le plus simple de le faire est de couper l'ADN avec ce gène avec une enzyme afin que même après réparation, le gène ne puisse pas fonctionner. Pour cela, des nucléases avec les soi-disant doigts de zinc sont utilisées - des éléments structurels qui ont une spécificité pour l'une ou l'autre séquence nucléotidique.
Mais l'ensemble de ces «doigts de zinc» est limité, c'est-à-dire que tous les fragments d'ADN ne peuvent pas être détectés avec leur aide. Les oligonucléotides de la morpholine sont une alternative. Ce sont de courtes chaînes nucléotidiques synthétiques avec absolument toutes les spécificités que vous pouvez désirer. En se fixant à l'ADN cellulaire, ils bloquent l'activité d'un gène particulier. L'inconvénient de cette approche est une action temporaire: tôt ou tard, le blocus du gène sera levé par lui-même.
Dans un article publié dans la revue Nature, les auteurs décrivent une troisième méthode basée sur l'utilisation d'enzymes nucléases TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease). Ce sont des protéines hybrides, dont certaines proviennent de bactéries. Le fragment bactérien se lie à de petits fragments d'ADN; en raison de sa variabilité extraordinaire, il peut être adapté pour reconnaître presque toutes les séquences d'ADN. Un autre élément de la molécule TALEN est la nucléase elle-même, qui fait des coupes dans l'ADN.
Jusqu'à présent, TALEN a été utilisé dans des cultures cellulaires. Désormais, les chercheurs ont pu adapter cette méthode à des organismes entiers. Un régulateur génétique a été inséré dans le génome du poisson zèbre rayé (Danio rerio) qui a permis d'activer ou de désactiver un gène spécifique. Autrement dit, en utilisant la nucléase spécifique TALEN, une incision a été faite près du gène d'intérêt pour les scientifiques. Ensuite, cette séquence nucléotidique régulatrice a été insérée dans l'incision en utilisant d'autres enzymes.
Après cela, il ne restait plus qu'à appuyer sur le levier, c'est-à-dire à ajouter des substances qui allumaient ou éteignaient le régulateur. Il faut souligner que, d'une part, l'utilisation de TALEN permet l'introduction d'une séquence régulatrice «de côté» à n'importe quel gène, et d'autre part, cette manipulation, comme l'ont montré les auteurs, peut être réalisée avec l'ensemble de l'organisme, et pas seulement avec la culture cellulaire.
Il est difficile de surestimer les perspectives d'une nouvelle méthode (ou d'une nouvelle modification d'une ancienne, si vous voulez). Par exemple, il est important de savoir ce que fait un gène particulier tout au long de la vie, si sa fonction change, s'il continue de fonctionner, etc. Jusqu'à présent, il était extrêmement difficile de le savoir: les scientifiques pouvaient désactiver un gène pour un autre stade de l'embryon, mais il n'a pas été possible de le rallumer chez un organisme adulte. Si la mutation s'est avérée critique, l'embryon est mort, après quoi il a été conclu que le gène était extrêmement important au stade embryonnaire, mais personne ne savait ce qui lui était arrivé ensuite.
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Et maintenant, il y a une chance d'apprendre en profondeur les caractéristiques liées à l'âge, pour ainsi dire, du travail des gènes. Et cela sans parler du fait qu'en utilisant la méthode décrite, il est théoriquement possible "d'activer" ou de "désactiver" des gènes, dont la mauvaise activité est à la base de maladies héréditaires sévères (et pas seulement héréditaires).
