La technologie CRISPR des bactéries “enregistreuses”

Des chercheurs américains ont utilisé le système CRISPR pour créer le plus petit enregistreur au monde.

écrit Jeudi, de Emanuele Mortarotti

Bienvenue sur le blog Dispotech, le portail de l’excellence dentaire. Aujourd’hui, nous vous présentons de nouvelles technologies utilisées pour créer de petits « enregistreurs » afin de faire le suivi de la santé du patient. Cet enregistreur, présent dans la bactérie de l’E.coli, est capable de mémoriser ses interactions avec le milieu environnant en même temps qu’elles se produisent. Dans l’article suivant, proposé il y a quelques jours par le portail américain Future, nous parlerons de cette découverte sensationnelle en détail.

Jusqu’à récemment, le système CRISPR (acronyme pour Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, à savoir de courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées, qui désigne una famille de segments d’ ADN contenant des séquences brèves répétées provenant de virus, bactériophages ou plasmides, ndlr) a été largement utilisé dans la recherche scientifique, surtout en ce qui concerne le secteur de l’édition génomique; on pense même qu’à l’avenir, cette technologie de “mémoire biologique” sera employée pour éradiquer des pathologies telles que la maladie d’Huntington ou l’anémie. Or, aujourd’hui nous voulons vous parler d’autre chose: nous allons vous dire comment cette équipe de chercheurs de l’Université Columbia a créé le premier plus petit enregistreur au monde inséré dans une bactérie.

La bactérie en question est celle de l’ Escherichia coli, aussi connue sous le nom d’ E. coli. Elle a été sélectionnée parmi beaucoup d’autres en raison de sa capacité naturelle à sauvegarder les informations sur les virus. Dans leur recherche, les membres de l’équipe ont expliqué que les variations apportées à l’ E.coli ont permis à la bactérie d’enregistrer les différentes interactions qui se produisent avec le milieu environnant, au moment précis où elles ont eu lieu et au cours d’une séquence temporelle parfaite. “Une fois avalées par le patient, ces bactéries sont capables d’enregistrer tous les changements observés au cours de leur parcours dans le tube digestif, ce qui donne aux scientifiques une vision sans précédent de phénomènes autrement inaccessibles” affirme Harris Wang, professeur adjoint du Departments of Pathology & Cell Biology and Systems Biology au Centre médical de l’université Colombia (CUMC).

Le professeur Wang et les chercheurs sous sa direction ont utilisé, comme mentionné précédemment, la technologie CRISPR-Cas, un système immunitaire que l’on trouve chez certaines espèces de bactéries pour insérer un plasmide dans l’ “ADN” de l’ E. coli. Ces insertions ont rendu la bactérie «capable» de se dupliquer lorsqu’elle était exposée à un signal spécifique. Un autre plasmide a été, à ce moment, modifié et ajouté de sorte qu’il serve de marqueur en l’absence de signal.

“En l’absence de signal externe, seul le plasmide enregistreur est actif et la cellule ajoute une copie d’une séquence spatiale au CRISPR dans son génome” expliquent les experts. “Quand un signal externe est détecté par la cellule, l’autre plasmide est également activé en provoquant l’insertion de sa séquence. Le résultat est un mélange de séquences d’arrière-plan qui enregistrent les séquences de temps et de signal qui changent en fonction de l’environnement de la cellule”. L’équipe de recherche a baptisé cette technologie TRACE, qui signifie enregistrement temporel dans les réseaux par expansion du CRISPR: serait-ce la naissance d’une nouvelle technique qui utilise les bactéries pour étudier (et, espérons-le, vaincre dans un avenir pas trop lointain) les maladies?

D’autres applications potentielles peuvent être trouvées dans les études sur l’écologie et la microbiologie, au sein desquelles les bactéries peuvent être “chargées” d’apporter des changements invisibles au corps sans pour autant affecter ce qui les entoure.

“Le système CRISPR-Cas est un dispositif naturel et biologique capable de mémoriser” poursuit le professeur Wang. “D’un point de vue de l’ingénierie; il s’agit d’une bonne chose parce que c’est un système déjà perfectionné par son évolution qui peut devenir parfait au moment du stockage d’informations”. En ce qui concerne l’avenir de TRACE, Wang conclut: “Mon équipe envisage déjà d’élargir ses recherches et d’analyser les marqueurs qui auraient pu subir des modifications durant les conditions naturelles ou altérées (par diverses pathologies). Nous commencerons par le système gastro-intestinal et nous nous déplacerons ensuite dans tous les appareils du corps.

Vous connaissiez la technologie CRISPR? Qu’en pensez-vous? Si vous voulez en savoir plus, contactez Dispotech, votre excellence dentaire.

Emanuele Mortarotti
Auteur Emanuele Mortarotti

Manager

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