Une équipe internationale de généticiens a réussi à fabriquer complètement artificiellement cinq des seize chromosomes d'une cellule de levure en laboratoire.
C'est ainsi que vous construisez la vie synthétiquePour créer une vie artificielle en laboratoire, vous avez naturellement besoin de blocs de construction :membranes cellulaires, enzymes, protéines, ADN, etc. Pour qu'une cellule artificielle puisse répliquer par elle-même ces blocs de construction, elle doit connaître les caractéristiques de chaque brique. Ils sont écrits dans des morceaux d'ADN séparés qui contiennent des gènes qui - idéalement - codent complètement pour le bloc de construction en question.
Tout comme l'industrie ne peut pas se passer de normes internationales pour les vis et les écrous, par exemple, la biologie synthétique ne peut se passer d'un certain nombre d'"accords fixes" concernant les codes ADN des différentes parties cellulaires requises. Le Massachusetts Institute of Technology - un acteur majeur de la biologie synthétique - maintient donc depuis 2003 une base de données ouvertement accessible de ce que l'on appelle les BioBricks.
La base de données BioBricks contient déjà plus de cinq mille parties - des fonctions génétiques, pour ainsi dire. Ces fonctions sont très diverses :elles peuvent transformer des cellules existantes (la bactérie E. coli, par exemple) en véritables cellules tueuses, ou elles peuvent faire sécréter par les cellules des substances qui leur donnent soudain une odeur de banane.
Chaque année, des dizaines d'équipes d'étudiants du monde entier travaillent avec les BioBricks pour « créer une nouvelle vie » - lire :ajouter une ou plusieurs fonctions supplémentaires à la vie existante, comme les bactéries. Essentiellement, ce concours iGEM, organisé par le MIT, consiste à créer la combinaison la plus intelligente de BioBricks et à l'incorporer dans une forme de vie existante. C'est comme jouer avec des Lego :tout comme vous n'avez pas besoin de connaître la composition plastique des briques Lego pour construire un château, vous n'avez pas besoin d'être un expert en génétique pour vous lancer avec les BioBricks. Ce n'est pas un hasard si le gagnant du concours annuel iGEM remporte un trophée sous la forme d'un bloc de construction Lego.
Sur les seize chromosomes de la levure de boulanger ou de bière, cinq peuvent déjà être construits de manière complètement synthétique
Les scientifiques ont déjà construit une bactérie synthétique – lisez :ils ont copié l'ADN naturel dans leur laboratoire et ont ensuite placé la copie dans la bactérie vide – mais elle avait moins de 500 gènes. Une cellule de levure moyenne, qui diffère des bactéries en ce qu'elle possède un noyau comme les animaux et les humains, en compte plus de cinq mille. Il est donc beaucoup plus difficile de développer une cellule de levure artificielle de bas en haut en laboratoire.
Mais peu à peu, cette étape est également en vue. Une équipe internationale de généticiens décrit les progrès réalisés ces dernières années dans le projet de levure synthétique dans un ensemble de sept articles scientifiques. Avec l'état actuel des choses d'abord :des seize chromosomes de la cellule de levure Saccharomyces cerevisiae – levure de boulanger ou levure de bière – cinq peuvent déjà être construites de manière entièrement synthétique. Cela signifie que 30 % du travail est fait.
La construction de brins d'ADN et de chromosomes en laboratoire a des effets secondaires intéressants. Parallèlement, les généticiens apprennent à orienter les structures porteuses d'informations génétiques à l'intérieur du noyau cellulaire et à utiliser la machinerie cellulaire présente pour positionner les chromosomes au bon endroit. Également intéressant :les scientifiques ont remarqué qu'apparemment, cela ne fait pas beaucoup de différence pour la cellule de levure si de gros morceaux de son ADN sont mélangés ensemble. Cela ne semble pas trop déranger la levure de boulanger.
La création d'une cellule de levure synthétique est peut-être en vue, mais la fabrication d'un chromosome humain synthétique est encore loin. Après tout, le plus grand chromosome synthétique pouvant être assemblé jusqu'à présent ne mesure qu'un trois millième de la longueur d'un chromosome humain moyen.
