TALEN est cinq fois plus efficace que CRISPR-Cas9 dans un ADN compact

Les chercheurs ont utilisé l’imagerie à molécule unique pour comparer les outils d’édition du génome CRISPR-Cas9 et TALEN. Leurs expériences ont révélé que TALEN est jusqu’à cinq fois plus efficace que CRISPR-Cas9 dans des parties du génome, appelées hétérochromatine, qui sont densément compactées. Le syndrome du X fragile, la drépanocytose, la bêta-thalassémie et d’autres maladies sont le résultat de défauts génétiques de l’hétérochromatine.

Les chercheurs rapportent leurs résultats dans la revue Communications de la nature.

L’étude ajoute aux preuves qu’une plus large sélection d’outils d’édition du génome est nécessaire pour cibler toutes les parties du génome, a déclaré Huimin Zhao, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign qui a dirigé la nouvelle recherche.

« CRISPR est un outil très puissant qui a conduit à une révolution dans le génie génétique », a déclaré Zhao. « Mais il a encore quelques limites. »

CRISPR est une molécule bactérienne qui détecte les virus envahisseurs. Il peut transporter l’une des nombreuses enzymes, telles que Cas-9, qui lui permettent de couper les génomes viraux à des sites spécifiques. TALEN scanne également l’ADN pour trouver et cibler des gènes spécifiques. CRISPR et TALEN peuvent être conçus pour cibler des gènes spécifiques pour lutter contre les maladies, améliorer les caractéristiques des plantes cultivées ou pour d’autres applications.

Zhao et ses collègues ont utilisé la microscopie à fluorescence à molécule unique pour observer directement le fonctionnement des deux outils d’édition du génome dans des cellules vivantes de mammifères. Les marqueurs fluorescents ont permis aux chercheurs de mesurer le temps nécessaire à CRISPR et TALEN pour se déplacer le long de l’ADN et pour détecter et couper les sites cibles.

Nous avons constaté que CRISPR fonctionne mieux dans les régions du génome moins étroitement plaies, mais TALEN peut accéder à ces gènes dans la région de l’hétérochromatine mieux que CRISPR. Nous avons également vu que TALEN peut avoir une efficacité d’édition supérieure à CRISPR. Il peut couper l’ADN et apporter des modifications plus efficacement que CRISPR. « 

Huimin Zhao, Responsable de l’étude et Pprofesseur de génie chimique et biomoléculaire, Université de l’Illinois à Urbana-Champaign

TALEN était jusqu’à cinq fois plus efficace que CRISPR dans de multiples expériences.

Les résultats mèneront à des approches améliorées pour cibler diverses parties du génome, a déclaré Zhao.

«Soit nous pouvons utiliser TALEN pour certaines applications, soit nous pouvons essayer de faire fonctionner CRISPR mieux dans l’hétérochromatine», a-t-il déclaré.