CRISPR à l’assaut de la transcription

Malgré les suspicions sur sa spécificité, le système CRISPR n’est pas prêt d’être abandonné. Après s’être rapidement imposé pour induire une coupure spécifique dans un locus génomique, il pourrait devenir un outil de contrôle d’expression génique en biologie de synthèse. Des chercheurs du MIT viennent, en effet, de l’adapter à la régulation de la transcription en créant un « CRISPR-based transcription factor » (crisprTF), un facteur de transcription guidé. Dans un premier temps, ils ont transformé la protéine Cas9 afin qu’elle ne découpe plus l’ADN. Puis ils ont ajouté un segment protéique qui active ou réprime l’expression des gènes via la machinerie transcriptionnelle.
Comme dans le système CRISPR originel, la protéine Cas9 modifiée est ensuite guidée par un petit ARN vers la séquence cible – ici, le promoteur du gène d’intérêt.
Les premières évaluations du crisprTF démontrent qu’il active spécifiquement la transcription du gène ciblé. Elles ont aussi révélé qu’il suffit de viser une autre zone du promoteur pour bloquer la transcription. Répression ou activation, le sens de régulation de l’expression du gène ne dépend plus que de la séquence guide ARN.
Selon Timothy Lu, professeur assistant au sein de l’équipe à l’origine de ces travaux, « le système CRISPR est très flexible car il permet d’éviter beaucoup d’ingénierie protéique. Il suffit de changer la séquence des ARN.  » Cette modularité est la clé de son succès.
Les chercheurs du MIT ont même imaginé un système de contrôle de la transcription induit par un petit glucide. L’ARN guide ne cible que les cellules où le glucide est présent et permet ainsi une action dépendant de l’environnement.
Adaptée à la fois aux levures et aux cellules humaines, cette technologie pourrait intégrer, à très cours terme, les applications de la biologie de synthèse comme la bioproduction ou la thérapie génique.

Farzadfard F et al. (2013) ACS Synth Biol,
doi:10.1021/sb400081r

© Christine Daniloff/iMol