Des ciseaux génétiques pour rendre les plantes plus résistantes

Les ciseaux moléculaires CRISPR/Cas permettraient de couper l’ADN et de modifier l’information génétique des êtres vivants, notamment des plantes. Elles pourraient devenir plus résistantes face aux parasites, aux maladies ou aux conditions climatiques extrêmes.

Les chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont fait progresser cette méthode afin d’éteindre un gène spécifique et empêcher sa formation au cours du développement des plantes. Cette technique permettra également de mieux comprendre leur processus de développement.

Une technique de modification génétique révolutionnaire

Jusqu’à présent, le professeur Holger Puchta, biologiste moléculaire à l’Institut botanique du KIT, a co-développé la méthode CRISPR/Cas dans les plantes. Cette méthode a déjà été utilisée pour insérer, échanger ou combiner des gènes de manière spécifique. Le but est d’améliorer la résistance de la plante face aux maladies et aux impacts environnementaux.

Ciseaux génétique coupant une molécule d'ADN

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) et Cas sont des ciseaux génétiques précis, capables d’identifier et de couper spécifiquement des séquences d’ADN. Au début, M. Puchta et ses collaborateurs l’ont utilisé pour modifier des gènes individuels. Il y a deux ans, ils ont été les premiers au monde à restructurer des chromosomes complets. Le pionnier de l’édition du génome a reçu deux fois la subvention avancée du Conseil Européen de la Recherche (CER).

Un nouveau niveau de développement atteint avec CRISPR-Kill

Les scientifiques ont mené des expériences sur le cresson de terre (Arabidopsis thaliana). Ils se sont concentrés sur les racines secondaires et les pétales de la plante modèle. Dans ce cas précis, le programme génétique et les types de cellules qui sont importants pour la formation de ces organes végétaux sont connus. Après l’élimination de ces cellules, les plantes CRISPR-Kill n’ont plus formé de pétales ni de racines secondaires, contrairement aux plantes témoins qui présentaient une croissance normale.

D’autres méthodes éliminent les cellules à l’aide de cytotoxines ou de radiation laser. Cependant, CRISPR-Kill induit de multiples coupures dans le génome. Un génome est constitué d’un certain nombre de chromosomes, sur lesquels les différents gènes sont disposés dans un ordre fixe.

« Jusqu’à présent, CRISPR/Cas a visé exactement un emplacement et a coupé une ou deux fois pour modifier un gène ou un chromosome. Maintenant, nous pouvons reprogrammer nos ciseaux moléculaires, ils ne s’attaquent plus à l’ADN génomique une seule fois, mais visent, dans le type de cellule concerné, une séquence que l’on rencontre souvent dans le génome et qui est essentielle à la survie de la cellule. De cette manière, de nombreuses coupures sont induites en même temps -trop nombreuses pour que la cellule puisse les réparer. La cellule meurt. »

Holger Puchta

SOURCE : MIRAGENEWS

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