Comment fonctionne un gene drive?

La technique du « gene drive » permet la propagation rapide d’une modification génétique au sein d’une population. Ainsi, la modification ne concerne pas seulement un seul animal ou une seule plante, mais l’ensemble de la population, voire l’espèce tout entière.

Dans le patrimoine génétique de beaucoup d'espèces les gènes sont tous présents en double exemplaire. Afin que tous les descendants héritent une modification génétique, il faut que celle-ci soit présente sur les deux copies d’un chromosome. Pour y aboutir, la technique du « gene drive » use d'un mécanisme de réplication particulier qui utilise ce que l’on appelle des ciseaux génétiques – la plupart du temps le système dit CRISPR/Cas9.

« Gene Drive » au moyen du système CRISPR/Cas9 (Figure: Forum Recherche génétique)
« Gene Drive » au moyen du système CRISPR/Cas9 (Figure: Forum Recherche génétique)Image : Forum Genforschung

Etape 1: La construction « gene drive » consiste en une paire de ciseaux génétiques CRISPR/Cas9 spécifiques et la modification génétique souhaitée (« X »). Elle se fixe d’abord sur l’un des deux chromosomes d’une même paire.

Etape 2: La construction produit les ciseaux génétiques CRISPR/Cas9 qui coupent le chromosome homologue au même endroit exactement.

Etape 3: Le système de réparation propre à la cellule comble la lacune en utilisant le premier chromosome comme modèle.

Etape 4: La construction « gene drive » est ainsi integrée dans les deux chromosomes et sera transmise à tous les descendants.

Vidéo de l'institut Wyss sur le mécanisme de CRISPR/Cas9 (en anglais) :

Wyss Institute (2014) Gene Drive