Les prophages sont des génomes viraux fusionnés en génomes bactériens. Ils peuvent occasionnellement se réanimer et libérer de nouvelles particules virales, mettant ainsi en danger les bactéries qui les hébergent. Les systèmes CRISPR-Cas, qui agissent comme un système immunitaire adaptatif chez les bactéries, se défendent contre ces agressions en ciblant et en découpant l'ADN viral.
Cependant, des chercheurs de l'ETH Zurich ont découvert que les bactéries utilisent également un deuxième mécanisme d'immunité, qu'ils ont baptisé système CRISPR-Cas de type III-A, selon une étude publiée dans la revue "Cell". Cette méthode diffère du système CRISPR-Cas conventionnel de type II en ce sens qu’elle utilise un ensemble distinct de protéines et cible l’ARN au lieu de l’ADN.
Le système CRISPR-Cas de type III-A a été étudié par des chercheurs dirigés par Martin Jinek, professeur de biochimie à l'ETH Zurich, en utilisant la bactérie modèle Escherichia coli (E. coli). Ils ont découvert que le système protège E. coli du virus connu sous le nom de P1 en identifiant et en détruisant l'ARN viral.
Une seule protéine connue sous le nom de Csm6 est responsable du fonctionnement du mécanisme. Il a déjà été démontré que Csm6 effectuait d’autres tâches, mais sa participation à l’immunité était inattendue. Csm6 recherche des séquences d'ARN qui ressemblent au génome bactérien et cible l'ARN viral pour sa destruction lorsqu'il est lié pour guider les molécules d'ARN.
Le système CRISPR-Cas de type III-A est particulièrement intéressant car il ne nécessite pas que l’ARN CRISPR corresponde parfaitement à l’ARN cible. Au lieu de cela, il utilise une méthode d’appariement de bases bancales qui permet le ciblage d’une variété de séquences d’ARN avec un seul ARN guide.
Cette technique de ciblage basée sur l'oscillation confère au système CRISPR-Cas de type III-A un avantage concurrentiel face aux virus à évolution rapide. Les virus modifient fréquemment leurs séquences d'ARN pour éviter d'être détectés par d'autres mécanismes immunologiques. Le système CRISPR-Cas de type III-A peut cependant identifier et cibler un plus large éventail de formes d’ARN viral grâce à sa capacité à accepter les mésappariements.
La découverte du système CRISPR-Cas de type III-A pourrait influencer notre façon de penser l’évolution bactérienne et de créer de nouveaux médicaments. L’évolution des bactéries, par exemple, pourrait avoir été impactée par cette méthode de défense. La variété de séquences cibles que le système CRISPR-Cas de type III-A peut traiter pourrait également en faire un bon candidat pour le développement de nouveaux médicaments antiviraux.
La découverte du système CRISPR-Cas de type III-A pourrait ouvrir la porte à davantage de recherches sur l'immunité bactérienne ainsi qu'au développement de nouvelles thérapies antivirales. De plus, il rappelle la complexité et l’inventivité de la nature dans la lutte contre la maladie.
