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ADN synthétique : une bactérie entièrement recodée

par Edern Rio

Des chercheurs de l’université de Cambridge viennent de faire un pas de plus dans la création de la vie artificielle. Oui, vous ne rêvez pas, quand ces recherches aboutiront, nous pourrions être capable de créer des dinosaures pour les mettre dans des parcs d’attraction ! Mais, rassurez-vous, nous sommes encore très loin de pouvoir créer de toute pièce un vélociraptor. Pourtant, la manipulation génétique de ces chercheurs a déjà permis de modifier intégralement le génome d’une bactérie très répandue, l’Escherichia coli (E. coli). C’est ce qui se rapproche le plus d’une forme de vie artificielle.

Le code de la vie

Vous le savez, nous avons séquencé le génome humain et celui de nombreux être vivants. De ce que nous savons, l’ADN repose sur quatre bases qui permettent d’encoder l’ensemble de l’information des cellules. Ce qui est moins connu, ce sont les codons présents sur l’ARN messager. On en dénombre 64 différents. Trois d’entre eux sont des codons stop qui indiquent la fin de la fabrication d’un acide aminé.

Pour l’instant, nous ne comprenons pas bien pourquoi il y a tant de codons, alors que seuls 20 acides aminés différents sont produits. Cette apparente redondance inutile est un des grands mystères actuels de la génétique. Pourquoi y a-t-il tant d’informations redondantes ?

La bactérie E. coli Syn61

Une bactérie est un organisme simple. Pourtant, dans le cas de la E. Coli, on dénombre déjà 4 millions de paires ADN. En 2010, des chercheurs avaient créé un premier génome artificiel : ils avaient mis 15 ans à synthétiser 1 million de paires. L’équipe de Jason Chin à Cambridge aura mis seulement deux ans à recoder en le simplifiant le génome de la bactérie E. Coli.

Car c’est là le tour de force de l’équipe. Ils ont synthétisé l’ADN du E. Coli grâce à un ordinateur – une sorte d’immense fichier texte –, l’ont simplifié et l’ont réinjecté petit à petit dans des bactéries vivantes, jusqu’à remplacer l’ensemble de son génome… Ainsi, cette bactérie E. Coli est nommée Syn61, car les chercheurs ont retiré 3 codons de son code génétique.

Comprenons donc bien qu’il ne s’agit pas là de la création d’une vie artificielle. Exit le fantasme de Frankenstein. En revanche, les chercheurs ont entièrement recodé l’usine vivante initiale en y injectant leur propre code synthétisé.

La bactérie Syn61 est pleinement fonctionnelle et vivante. Les chercheurs indiquent cependant qu’elle croît moins vite que ses homologues naturels. Elle serait également plus longue.

Mais pourquoi bidouiller le génome ainsi ?

Vous vous en doutez, les scientifiques qui cherchent à modifier l’ADN ne travaillent pas à créer des parcs d’attraction peuplés de dinosaures. En revanche, la liste des applications envisagées est très longue. Une des idées qui excite le plus les chercheurs est le fait de pouvoir modifier des cellules pour qu’elles s’immunisent à des virus.

La génétique est aujourd’hui largement utilisée dans les secteurs de la médecine, de l’agriculture ou de la chimie. Le fait de pouvoir synthétiser des ADN artificielles, puis de les injecter dans du vivant, permettrait de s’écarter du règne naturel. Rendre des organismes résistants aux virus ? Empêcher la dissémination d’espèces ? Créer des effets jusqu’alors absents de la nature ? Tout cela devient possible. Un chercheur enfonce le clou : « Théoriquement, vous devriez pouvoir tout recoder. »

Oui, c’est très inquiétant. Mais il vaut mieux être informé de ce champ de recherche. Une des barrières principales actuellement en est le coût toujours très élevé. Mais les choses pourraient changer. Etienne Henri vous présentera lundi une entreprise française qui fait la course en tête dans ce domaine.

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