11.11
Les bactéries font continuellement face à des infections de bactériophages-virus qui infectent les bactéries. Pour faire face à cette menace, les bactéries ont mis au point un système immunitaire sophistiqué et adaptatif appelé système CRISPR-cas pour détruire l'ADN bactériophage en cas de réinfection. Ce système implique trois processus différents-l'incorporation du segment d'ADN bactériophage dans le génome bactérien, la production de l'ARN CRISPR et de la protéine Cas et le clivage de l'ADN bactériophage par le complexe CRISPR-Cas.
Quand un bactériophage attaque, il se fixe à la surface de la cellule bactérienne et insère son ADN dans la bactérie qui est ensuite clivée par le système bactérien. Un segment court de l'ADN bactériophage est ensuite ajouté dans des régions spécifiques du génome bactérien appelé CRISPR-Courtes Répétitions Palindromiques Groupées et Régulièrement Espacées. Il s'agit de régions génomiques où les répétitions de séquences bactériennes sont entrecoupé avec les séquences espacées variables courtes de différents bactériophages.
Ces séquences espacées servent de mémoire pour les bactéries de tous les bactériophages qui ont déjà attaqué. Les bactéries utilisent des séquences espacées pour identifier et détruire rapidement l'ADN d'un type particulier de bactériophage s'il attaque à nouveau. Les transcrits de la région CRISPR sont traitées pour produire les molécules d'ARN CRISPR autour de 30 nucléotides de long qui contiennent la séquence d'espacement et la séquence de répétition bactérienne voisine.
Les systèmes associés à CRISPR, ou à Cas, codent la protéine Cas. Cette protéine Cas s'associe ensuite à la molécule d'ARN CRISPR pour former un complexe ribonucléoprotéine. Lorsque le même type de bactériophage attaque à nouveau, son ADN est reconnu par sa séquence d'espacement spécifique présente dans l'ARN CRISPR.
La protéine Cas associée, soit seule ou à l'aide de protéines multiples, coupe alors les deux brins de l'ADN du bactériophage. Les principes du système CRISPR Cas et de ses composants peuvent être utilisés pour le knock-down ou la modification d'un gène dans un organisme à l'aide de son ARN guide complémentaire. Différents types de système CRISPR Cas sont présents dans les bactéries et les archées.
Parmi eux, le système CRISPR Cas9 est l'un des mieux étudiés et largement utilisés pour différentes applications pratiques car il peut être facilement et efficacement reprogrammé pour cibler différents gènes.
Les bactéries et les archées sont sensibles aux infections virales, tout comme les eucaryotes ; par conséquent, ils ont développé un système immunitai…
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