Une nouvelle ère pour la génétique du rat

Abstract

> Le rat et la souris sont, depuis déjà longtemps, des modèles de choix pour l'étude de la biologie des mammifères : faciles d'entretien, ils offrent aussi toute une panoplie de lignées génétique-ment pures et de mutants bien caractérisés. Bien que longtemps préféré à la souris en raison de sa taille et de sa physiologie, le rat a progressivement été délaissé au profit de la souris, espèce chez laquelle les techniques de mutagenèse dirigée alimentent depuis plus de vingt ans le répertoire des modèles d'études. Aujourd'hui, deux avancées techniques devraient changer la donne : l'utilisation de nucléases artificielles à doigts de zinc pour inactiver un gène d'intérêt dès les premiers stades du développement et la dérivation et la manipulation génétique de cellules ES (embryonic stem cells) de rat. Nul doute que les années qui viennent verront se multiplier les modèles de maladies humaines établies chez le rat. < telles que l'hypertension ou les accidents vasculaires cérébraux. Avec d'autres, ces différences expliquent pourquoi le rat a été pendant longtemps préféré à la souris dans plusieurs domaines de la biologie comme la physiologie, la pharmacologie et la neurobiologie [1]. À la fin du siècle dernier, l'avènement des techniques de mutagenèse dirigée par recombinaison homologue dans les cellules ES (embryonic stem) [2, 3] a radicalement changé la donne. L'éventail et la sophistication des modifications génétiques réalisables chez la souris ont fait de cette espèce un modèle incontournable dans la quasi-totalité des domaines d'étude de la biologie des mammifères. Si le développement de protocoles optimisés de mutagenèse aléatoire, tels que la mutagenèse chimique avec la N-éthyl-N-nitroso-urée (ENU) [4] ou la mutagenèse insertionnelle suite à la mobilisation de transposons [5], a permis d'obtenir des rats mutants, la communauté scientifique attendait, depuis de nombreuses années, la mise au point de technologies de mutagenèse dirigée utilisables dans cette espèce. C'est maintenant chose faite grâce à deux avancées majeures récentes. Couper pour mieux inactiver Utilisation de nucléases artificielles : le principeToute cassure double brin de l'ADN doit être réparée pour maintenir l'intégrité de l'information génétique et la survie de la cellule. Chez les mammifères, la majorité des cassures sont réparées par le mécanisme dit de non homologous end joining (NHEJ). Celui-ci, peu fidèle, restaure la continuité du chromosome mais s'accompagne fréquemment de l'addition ou de la perte de quelques nucléotides pouvant, le cas échéant, avoir des conséquences fonctionnelles sévères. Une nouvelle technologie de ciblage de gènes, basée sur l'induction in embryo d'une cassure double brin ciblée au niveau d'un gène d'intérêt et la réparation approximative de celle-ci, a récemment vu le jour. Elle repose sur l'utilisation