EpiCRISP

L'expression correcte d’un gène dépend de l'intégrité de sa séquence nucléotidique, mais aussi de la présence de marques épigénétiques appropriées, permettant un ajustement précis de son expression spatio-temporelle. Jusqu'à présent, les techniques d'édition génique par CRISPR-Cas ont principalement été utilisées pour introduire des mutations inactivant l’expression du gène ciblé. Par conséquent, la question de savoir si la région génique éditée a conservé ou non ses marques épigénétiques d’origine n’a pas fait l’objet d’études particulières. Le seul effet indésirable de CRISPR-Cas pris sérieusement en compte a été l’éventuelle introduction de mutations dans le génome en dehors du gène ciblé.

Aujourd’hui, l’attente la plus important de l'édition génétique est la modification localisée de la séquence d’un gène cible pour créer de nouveaux allèles intéressants sur le plan agronomique. Ceci implique que le gène cible doive rester correctement exprimé et régulé. Par conséquent, la possibilité que les marques épigénétiques originales du gène ciblé aient été modifiées au cours du processus d'édition doit être considérée comme un risque potentiel. En effet, plusieurs études ont mise en évidence que les dommages à l'ADN sont à l'origine du remodelage du méthylome, ce qui suggère que les mécanismes de maintien de l'intégrité du génome et de l ‘épigénome sont interconnectés. Cette notion émergente est renforcée par les résultats d’expériences réalisées par nos deux groupes qui ont révélé que l'édition de gènes à l'aide de l'outil CRISPR-Cas9 modifie parfois les marques épigénétiques associées au gène cible (ou aux gènes situés à proximité), entraînant une altération transitoire ou durable de leur expression par silencing au niveau transcriptionnel (TGS) ou post-transcriptionnel (PTGS).

Nos résultats ont mis en évidence des effets de silencing inattendus déclenchés par CRISPR-Cas9, susceptibles de compromettre l'interprétation des événements d'édition génique. Ils ont également révélé qu’une analyse de l'expression des gènes adjacents aux régions génomiques ciblées est absolument nécessaire. Le projet EpiCRISPR permettra de décrypter comment l’induction d’une cassure sur l’ADN par CRISPR-Cas9 induit des effets de silencing inattendus et vise à développer des outils pour les prévenir. Les résultats issus de ce projet permettront de compléter nos connaissances sur la technologie CRISPR-Cas et s'inscrit donc parfaitement dans les objectifs du PEPR-SVA.

Le projet EpiCRISP est en lien avec l'axe 1 du PEPR Sélection Végétale Avancée  : 

Axe 1 : Développement de l’édition des génomes pour l’application à un large panel d’espèces