Nucléase à doigt de zinc

Nucléase à doigt de zinc

Les nucléases à doigts de zinc sont des enzymes de restriction artificielles créées par la fusion d'un domaine de liaison à l'ADN, de type « doigt de zinc », et d'un domaine catalytique de coupure de l'ADN (nucléase).

Ingénierie par nucléases à doigts de zinc

Les protéines à doigts de zinc sont présentes dans de nombreux facteurs de transcription. Lion zinc, que lon retrouve dans 8% de lensemble des protéines humaines, joue un rôle important dans lorganisation de leur structure tridimensionnelle. Dans les facteurs de transcription, il est le plus souvent situé dans les zones dinteraction protéine/ADN il stabilise le motif sous forme de doigt de gant. La partie C-terminal de chaque doigt est responsable de la reconnaissance spécifique de la séquence dADN.

Les séquences reconnues sont courtes, environ 3 paires de bases, mais par combinaison de 6 à 8 doigts de zinc dont les domaines de reconnaissance ont été caractérisés, il est possible dobtenir des protéines spécifiques de séquences dune vingtaine de paires de bases. On peut ainsi contrôler lexpression dun gène spécifique. Il a été montré que cette stratégie permet de promouvoir un processus dangiogenèse chez lanimal[1]. Il est également possible de fusionner la protéine ainsi construite avec le domaine catalytique dune endonucléase afin de provoquer une cassure ciblée de lADN et dutiliser ces protéines comme outils dingénierie des génomes[2].

Pour ce faire, on associe généralement deux protéines, comportant chacune trois doigts de zinc spécifiquement choisis, au domaine catalytique de lendonucléase Fok I. Les deux protéines reconnaissent deux séquences dADN éloignées de quelques nucléotides. La liaison des deux protéines à doigts de zinc sur leurs séquences respectives rapproche les deux endonucléases qui leur sont associées. Ce rapprochement permet leur dimérisation et par suite la coupure de la molécule d'ADN

Plusieurs approches sont utilisées pour concevoir des nucléases à doigts de zinc spécifiques des séquences visées. La plus courante est de combiner entre elles des unités à doigts de zinc dont les spécificités sont connues (assemblage modulaire). Différentes techniques de sélection, utilisant des bactéries, des levures ou des cellules de mammifères, ont été développées pour identifier, parmi les différentes combinaisons, celles qui assurent la meilleure spécificité et la meilleure tolérance cellulaire. En effet, une difficulté fréquemment rencontrée avec les nucléases à doigts de zinc est leur grande sensibilité à lenvironnement génomique réel dans lequel elles sont appelées à agir. Notamment, lapparition de coupures parasites du génome est fréquente[3].

Les nucléases à doigts de zinc sont des outils de recherche et développement qui ont déjà été utilisé pour modifier des génomes variés, notamment par les laboratoires fédérés dans le Zinc Finger Consortium. Lentreprise américaine Sangamo Biosciences utilise les nucléases à doigts de zinc pour des travaux sur lingénierie génétique des cellules souches et la modification de cellules immunitaires à des fins thérapeutiques[4],[5]. Des lymphocytes T modifiés font actuellement lobjet dessais cliniques de phase I, portant sur le traitement dun cancer du cerveau (le glioblastrome) et la lutte contre le SIDA[6].

Notes et références

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Nucléase à doigt de zinc de Wikipédia en français (auteurs)

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