Expériences sans gravité : les astronautes découpent des gènes dans l'espace

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Tous les jours, notre ADN subit des dommages causés par des procédés externes et internes. Il peut par exemple être physiquement attaqué par les rayonnements ultraviolets du soleil ou des molécules chimiques, mais des processus métaboliques et des réactions biochimiques endogènes peuvent aussi endommager notre code. Lorsque cela se produit, il y a des risques de développement de cancer. Parmi les altérations qui peuvent se produire, les cassures double-brin constituent un type de dégât très sérieux, et sur Terre, les organismes eucaryotes possèdent deux mécanismes pour les réparer : la recombinaison homologue et la jonction d'extrémités non-homologues.

La nécessité de protéger la santé des astronautes

À la surface de la Terre, l'atmosphère nous protège partiellement en filtrant les dangereux rayons spatiaux. Par contre, ce n'est pas le cas pour les habitants de la Station spatiale internationale (ISS), plus à risque de voir leur ADN gravement endommagé, notamment à cause des rayonnements ionisants omniprésents dans l’espace, ce qui est inquiétant lors de longs voyages spatiaux. Pour protéger les astronautes, la Nasa mène des recherches sur les mécanismes de réparation de l’ADN, qui pourraient être influencés par la microgravité, et ils ont choisi de les étudier dans le cadre de cassures double-brin dans l’espace.

La Station spatiale internationale en orbite autour de la Terre. Les astronautes ont mené l'étude dans ses laboratoires. © dimazel, Adobe Stock
La Station spatiale internationale en orbite autour de la Terre. Les astronautes ont mené l'étude dans ses laboratoires. © dimazel, Adobe Stock

Le découpage des brins d'ADN avec CRISPR/Cas9

Comme décrit dans l'étude publiée dans PLOS One le 30 juin, afin de recréer ces lésions doubles de manière contrôlée, les scientifiques ont eu recours à une nouvelle méthode utilisant la technologie d’édition du génome CRISPR/Cas9. Durant celle-ci, l'enzyme nucléase Cas9 est dirigée par un ARN guide synthétisé par génie génétique pour faire une coupure à un site spécifique du génome.

L’utilisation du ciseau moléculaire CRISPR/Cas9 pour endommager...

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