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La standardisation des parties biologiques de l'ADN est importante pour le développement de la biologie synthétique 1 . Le développement d'une procédure d'assemblage d'ADN peut remplacer des conceptions expérimentales ponctuelles et éliminer plusieurs des résultats inattendus qui surviennent lors de l'assemblage de composants génétiques dans des systèmes plus vastes. La norme BioBrick (BBF RFC 10) était l'une des premières normes d'assemblage d'ADN proposées. Il utilise la séquence de préfixe (contenant des sites de coupe EcoRI et XbaI) et la séquence de suffixe (contenant les sites de coupe SpeI et PstI) 2 , 3 . Étant donné que XbaI et SpeI ont des extrémités cohésives complémentaires, les pièces d'ADN BioBrick qui sont coupées avec XbaI et SpeI peuvent être jointes, générant un nouveau BioBrick pour un assemblage itératif supplémentaire.
Certains défauts ont été identifiés avec l'utilisation de la norme BioBrick 4 . Par exemple, il produit une cicatrice de 8 pbEntre les parties d'ADN, ce qui ne permet pas la construction de protéines in-fusion. En outre, les quatre types de sites de restriction de 6 pb susmentionnés doivent être retirés des pièces d'ADN, ce qui est très gênant. La norme BglBrick a été établie pour résoudre le premier problème 5 . Il crée une cicatrice "GGATCT" de 6 p. 100, produisant Gly-Ser et permettant la fusion de protéines multiples ou de domaines protéiques. IBrick a été développé pour traiter le deuxième problème 6 . Il utilise des endonucléases homing (HE) qui reconnaissent de longues séquences d'ADN. Comme les sites de reconnaissance HE existent rarement dans les séquences d'ADN naturelles, la norme iBrick peut être utilisée pour la construction directe de pièces iBrick sans modifier leurs séquences d'ADN. Cependant, la norme iBrick laisse une cicatrice de 21 pb entre les parties de l'ADN, ce qui pourrait être la raison de son impopularité.
Au cours des dernières années, les répétitions palindromiques courtes classées régulièrement (CRISPR) s'est développé rapidement 7 , 8 . Parmi les protéines associées au CRISPR (Cas), l'endonucléase Cas9 de Streptococcus pyogenes est maintenant largement utilisée. Il introduit principalement des ruptures d'ADN bicaténaires (DSB) avec des extrémités franches 9 .
En 2015, Zhang et ses collègues ont caractérisé pour la première fois Cpf1 (CRISPR de Prevotella et Francisella 1). Il appartient au système CRISPR-Cas de classe 2 de type V et est une endonucléase 10 CRISRP (CRARN). Contrairement à Cas9, Cpf1 introduit un DSB avec un surtension de 5 ou 5 nt 5 '10. Sur la base de cette caractéristique, Cpf1 a été utilisé pour développer une norme d'assemblage d'ADN, C-Brick 4 . Sur un vecteur standard C-Brick, quatre sites Cpf1 de T1 / T2 préfixés et T3 / T4 suffixés flanquent les parties biologiques; Ceci est similaire à la norme BioBrick. Comme le clivage des sites T2 et T3 pTransforme les extrémités collantes complémentaires, il est possible d'effectuer l'assemblage itératif des pièces d'ADN tout en générant une cicatrice "GGATCC" entre les pièces. Notamment, la norme C-Brick a deux avantages principaux: reconnaître des séquences cibles longues et laisser des cicatrices courtes. La cicatrice "GGATCC" de 6 pb générée par C-Brick encode Gly-Ser, qui permet la construction de protéines de fusion. En outre, la norme C-Brick est également partiellement compatible avec les standards BglBrick et BioBrick.