Une avancée majeure en biologie synthétique : des scientifiques ont réussi à insérer un chromosome entièrement synthétisé dans une cellule de levure.
Quatre ans après la création par Craig Venter du premier ADN synthétique bactérien, une équipe internationale dirigée par le généticien américain Jef Boeke, du Langone Medical Center de New York, a franchi une étape décisive. Pour la première fois, ils ont construit un chromosome entier de manière artificielle et l'ont intégré dans un organisme vivant : une cellule de levure.
Les cellules de levure, des champignons unicellulaires eucaryotes comme nous (avec un noyau cellulaire, contrairement aux bactéries), possèdent 16 chromosomes stockant leur information génétique. L'espèce étudiée est Saccharomyces cerevisiae, la levure de boulanger courante.
Ce projet herculéen a mobilisé Jef Boeke, ses collègues et de nombreux étudiants de Chine, Australie, Singapour et Royaume-Uni pendant sept ans. Ils ont assemblé le chromosome synIII, qu'ils ont ensuite inséré dans le noyau après retrait du chromosome naturel correspondant.
Comme Venter, les chercheurs ont fidèlement recopié le chromosome naturel pour assurer la viabilité cellulaire (croissance et division). Mais ils l'ont optimisé : suppression des répétitions redondantes et de l'ADN non codant inutile, réduisant sa taille de près de 50 000 paires de bases.
Plus innovant encore, ils ont relocalisé des gènes essentiels sans altérer le fonctionnement cellulaire. Cela démontre la flexibilité du génome et ouvre des perspectives. Les levures modifiées produisent déjà de l'éthanol ou l'artémisinine, principe actif antipaludique clé.
(Découvrez plus sur la biologie synthétique dans le numéro de mai 2014 de Eos, n°5.)
