La modification l'ADN a été rendue possible grâce à la méthode de CRISPR-Cas9. C'est l'association d'un brin d'ARN (de l'ADN à une seule hélice) qui sert de guide à une enzyme (Cas9) permettant de couper, d'inactiver ou de modifier le gène que l'on cherche à atteindre.
Entailler plutôt que couper
Surnommée "ciseaux moléculaires", elle est simple, peu coûteuse, et permet d'identifier une séquence de l'ADN, de la couper et de la remplacer par une autre. Mais cette technique imparfaite entraîne, par la coupe de la séquence ADN, des risques de modifications des gènes.
Ainsi, l'ADN est identique dans toutes les cellules, et ne change pas au cours de la vie. La seule exception est l'erreur de copie, où une cellule devient différente. »
En effet, lorsqu'on modifie les gènes d'un embryon, celui-ci va transmettre son nouveau ADN à sa descendance. L'ensemble de la population humaine serait ainsi exposé à des risques d'uniformisation difficiles à concevoir.
L'ADN prend normalement la forme de deux brins entortillés en double hélice, mais pendant la réplication, cette forme change énormément. En effet, la réplication commence grâce à une ou plusieurs origines de réplication qui sont des séquences de nucléotides spécifiques reconnues par des protéines de réplication.
La plupart des dommages à l'ADN causés par du rayonnement comportent des modifications chimiques des nucléotides qui provoquent l'apparition de liaisons chimiques qui ne devraient pas être là. Ces liaisons chimiques altèrent la forme de l'ADN.
Dans leur étude parue dans Science, les scientifiques ont découvert une protéine DJ-1 qui peut à la fois réparer les dégâts subis par l'ADN suite à la glycation, et le protéger de nouveaux dommages du glyoxal. Le DJ-1 s'attaque à l'élément, il dégrade le glyoxal qui s'est posé sur l'ADN et le nettoie.
Cette dénaturation peut être réalisée in vitro en soumettant l'ADN à tout agent chimique ou physique capable de déstabiliser les liaisons hydrogène, comme le pH, la température, certains solvants, des concentrations ioniques élevées, des agents alcalins,...
La modification du génome humain présente plusieurs avantages potentiels : un diagnostic plus rapide et plus précis, des traitements plus ciblés et la prévention des troubles génétiques.
La molécule d'ADN, également connue sous le nom d'acide désoxyribonucléique, se trouve dans toutes nos cellules. C'est le « plan détaillé » de notre organisme aussi appelé code génétique : il contient toutes les informations nécessaires au développement et au fonctionnement du corps.
Une mutation est une modification ponctuelle et accidentelle de la séquence nucléotidique de l'ADN. Les mutations se produisent le plus souvent lors de la réplication : on parle de mutations spontanées.
Mutagenèse : Méthode chimique ou physique utilisée pour changer ou faire « muter » la séquence génétique d'un organisme, sans ajouter d'ADN d'un autre organisme. Divers produits chimiques et rayons ionisants peuvent être utilisés pour induire de tels changements.
Des chercheurs rapportent dans Nature Medicine que l'utilisation de CRISPR–Cas9 pourrait, indirectement, augmenter la sensibilité des cellules au cancer. Pour comprendre, il faut savoir que le cancer est généralement dû à l'accumulation de mutations génétiques au sein d'une cellule.
Le système CRISPR/Cas9 est un nouveau système simple, rapide et efficace pour couper l'ADN à un endroit précis du génome, dans n'importe quelle cellule. Il est constitué d'un « ARN guide », qui cible une séquence d'ADN particulière, associé à l'enzyme Cas9, qui, comme des ciseaux moléculaires, coupe l'ADN.
D'où vient ce terme d'épigénétique ? Edith Heard : Il a été inventé en 1942 par le biologiste britannique Conrad Waddington pour réconcilier le monde de la génétique (les gènes ont été découverts au début du XXe siècle) et celui de l'embryologie.
Les individus, et par voie de conséquence leurs gènes, sont en effet soumis à de nombreux facteurs environnementaux : alimentation, maladies, médicaments et toxiques, stress, lieu & hygiène de vie, qui peuvent modifier autant leurs cellules que leur ADN.
La modification de l'ADN à porté de tous
Baptisée « ciseau génétique », la technique « CRISPR » a été développée en 2012 afin de guérir les maladies génétiques orphelines en remplaçant les morceaux d'ADN altérés par de nouveaux gènes « comme on remplacerait une brique abimée dans un mur sans casser le mur ».
Il s'agit en clair de réécrire tous les gènes qui codent le corps humain, pour en faire des outils de recherche, et les modifier pour créer des super-cellules résistantes aux virus et aux cancers, mais aussi des protéines thérapeutiques, des vaccins et des organes transplantables.
Les organismes génétiquement modifiés (OGM)
Les êtres vivants issus d'une transformation génétique sont qualifiés d'organismes génétiquement modifiés (OGM) ou encore d'organismes transgéniques. Théoriquement, tous les êtres vivants peuvent être modifiés génétiquement.
À propos de la conservation de la molécule d'ADN : une durée de vie théorique de 100.000 ans.
Leur pureté est évaluée en mesurant l'absorbance à 280 nm et 230 nm. Le ratio 260/280 permet de détecter une contamination des acides nucléiques par des protéines. Sa valeur varie entre 1,8 et 2,0 pour de l'ADN et entre 2,0 et 2,2 pour de l'ARN. Le ratio 260/230 doit se situer entre 2,0 et 2,2.
Les mutations spontanées
C'est un phénomène rare, car le plus souvent corrigé et qui a lieu à plus ou moins grande échelle, mais il existe des agents mutagènes qui augmentent la fréquence des mutations.
Comment faire un transgène ? Pour construire un transgène il faut d'abord construire le cDNA correspondant (ADN codant pour le gène). On isole à cet effet les ARNm du cytoplasme en les reconnaissant par leur queue poly-AAAA et on utilise une transcriptase reverse pour créer les ADN simple brin correspondants.