Les scientifiques ont conçu une souche de bactéries avec un code génétique contrairement à tout ce que l’on trouve dans la nature, marquant une avance révolutionnaire en biologie synthétique.
Le microbe, appelé SYN57, est une version en laboratoire d’Escherichia coli, une bactérie qui provoque normalement des infections dans l’intestin, les voies urinaires et d’autres parties du corps.
Contrairement à toute la vie connue, qui repose sur 64 codons, ou séquences d’ADN à trois lettres qui indiquent aux cellules comment construire des protéines, Syn57 n’utilise que 57 codons.
Considérez l’ADN comme un livre de cuisine où chaque codon est un mot à trois lettres indiquant à la cellule quels acides aminés ou ingrédients à utiliser.
La vie a normalement des instructions en double, mais Syn57 supprime les extras tout en fonctionnant parfaitement.
Ces codons libérés ouvrent la porte à des possibilités entièrement nouvelles, permettant aux scientifiques de créer des protéines et des composés synthétiques que la nature n’a jamais produits.
Le code génétique inhabituel de Syn57 le rend également résistant aux virus, qui reposent sur le langage ADN standard pour détourner les cellules. Et parce que son code est si différent, il est moins susceptible de se mélanger avec les organismes naturels, ce qui soutient les problèmes de sécurité.
Cette percée pourrait également ouvrir la voie à de nouveaux médicaments, des matériaux avancés et des formes de vie synthétiques au-delà de tout ce qui est vu dans la nature.
Le Microbe, nommé Syn57, est une version en laboratoire d’Escherichia coli, une bactérie qui peut naturellement provoquer des infections dans l’intestin, les voies urinaires et d’autres zones du corps
Pour lutter contre cet énorme projet, les scientifiques ont divisé le génome en 38 pièces, chacune environ 100 000 lettres d’ADN.
Ils ont construit chaque pièce dans la levure, puis l’ont inséré dans E Coli en utilisant une méthode appelée Urexer, qui combine CRISPR-CAS9 et d’autres outils pour échanger dans l’ADN synthétique en une étape.
Certaines régions du génome ont ralenti la croissance ou résisté aux changements, mais l’équipe a résolu ces problèmes en ajustant les séquences de gènes, en démêlant les gènes qui se chevauchent et en choisissant soigneusement les codons à échanger.
Étape par étape, les fragments ont été cousus dans la bactérie finale entièrement synthétique.
Le résultat, SYN57, est l’organisme le plus repensé jamais redessiné, démontrant que la vie peut survivre avec un code génétique beaucoup plus petit et plus simple.
Wesley Robertson, biologiste synthétique au Medical Research Council Laboratory au Royaume-Uni, a déclaré au New York Times: «Nous avons définitivement traversé ces périodes où nous nous disions:« Eh bien, sera-ce une impasse, ou pouvons-nous voir cela?
Syn57 est vivant, mais à peine. Alors que E. coli normal peut doubler en une heure, Syn57 en prend quatre, ce qui le rend «extrêmement faible», Yonatan Chemla, biologiste synthétique au MIT qui n’a pas été impliqué dans l’étude.
Les bactéries ont grandi sur une surface de gelée et dans un liquide nutritif, mais à quatre fois plus lent que leurs homologues naturels.
Le Dr Robertson et son équipe expérimentent maintenant pour voir s’ils peuvent le faire croître plus rapidement.
En cas de succès, les scientifiques pourraient éventuellement le programmer pour effectuer des tâches que les bactéries ordinaires ne peuvent pas.
En plus des 20 acides aminés standard que toute la vie utilise pour fabriquer des protéines, les chimistes peuvent en créer des centaines d’autres.
Les sept codons manquants de Syn57 pourraient potentiellement être réaffectés à ces acides aminés non naturels, permettant à la bactérie de produire de nouveaux médicaments ou d’autres molécules utiles.
SYN57 pourrait également rendre les microbes d’ingénierie plus sûrs pour l’environnement.
Les microbes échangent facilement des gènes, ce qui peut être risqué si l’entraînement d’ADN conçu.
Mais un gène de SYN57 serait du charabia aux bactéries naturelles en raison de son code génétique unique, l’empêchant d’être utilisé à l’extérieur du laboratoire.