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TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases, càd Nucléases effectrices de type activateur de transcription)
- La séquence d’ADN est reconnue par les protéines TAL (Transcription Activator-Like), présentes dans les bactéries Xanthomonas. Les protéines TAL sont modifiées pour reconnaître des séquences d’ADN différentes.
- Plusieurs protéines TAL peuvent être collées ensemble pour reconnaître une séquence d’ADN choisie d’une longueur arbitraire
- La protéine TAL est collée à un ciseau moléculaire, une nucléase. Cette protéine de fusion est appelée TALEN et reconnaît une séquence d’ADN et la coupe.
- Fusionner/Coller tous ces domaines de protéines ensemble et vérifier leur spécificité prend du temps et est très complexe.
- Ciblage plus précis que les systèmes CRISPR/Cas9 car la protéine TAL est plus spécifique que l’ARN guide utilisé dans CRISPR/Cas9
Comme pour d'autres méthodes d'édition de génomes, TALEN est utilisé pour modifier spécifiquement un gène à des points spécifiques en insérant, enlevant ou remplaçant certaines sections d'ADN.
La méthode TALEN est également basée sur l'utilisation de nucléases pour trouver des séquences cibles d'ADN spécifiques et couper à travers le brin d'ADN. La cassure du double brin déclenche un mécanisme de réparation cellulaire. Les types de modifications génétiques sont similaires à celles décrites pour les ZFN ainsi que la procédure nécessaire pour obtenir une plante génétiquement modifiée (LINK à ZFN). Les plantes produites par TALENs restent des OGM.
Le principe de fonctionnement est similaire à celui des protéines à doigts de zinc. Les TALENs sont des protéines de fusion et sont composés d'une séquence de modules collés les uns aux autres. Les différences principales sont que : 1) les protéines TAL mis bout-à-bout restent précises et reconnaissent donc une seule séquence d’ADN, 2) la liaison d’une seule protéine de fusion TALEN suffit à couper l’ADN sur les deux brins. La réparation qui s’ensuit est donc plus précise.
Comparée aux nucléases à doigts de zinc, la méthode TALEN est plus facile à manipuler. Elle est considérée comme plus précise que les systèmes CRISPR-Cas, comme expliqué plus haut. Les effets hors cible sont également dits moins fréquents avec TALEN qu'avec les systèmes ZFN et CRISPR-Cas.
Incertitudes
L’édition génomique par la technique TALEN est toujours associée à l’introduction en éprouvette (in vitro) de protéines et d’ADN étranger dans une cellule. Ces processus sont invasifs et engendrent des modifications involontaires du génome.
La précision du système TALEN dépend toujours du soin avec lequel procède l’opérateur. Par le protocole expérimental, celui-ci peut influencer l’ampleur des modifications involontaires.
La technologie TALEN sert à modifier le génome et active les systèmes de réparation de l'ADN dans la cellule. Les conséquences de l’activation de ces fonctions d’auto-organisation ou de réorganisation du génome n’ont pas été étudiées en détails. Parler de précision est irresponsable jusqu' à ce que nous comprenions comment les génomes fonctionnent, s'organisent et se développent.
Il est donc nécessaire de mettre en place des procédures de contrôle qui assurent que de tels effets indésirables ne se produisent pas et de prévoir une évaluation des risques adéquate dans le cadre de la réglementation de ces techniques.