Génétique: l'alphabet du vivant s'élargit
Modèles de double hélice d'ADN (acide désoxyribonucléique)
Lawrence Lawry/Digital Vision/Getty Images
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Génétique: l'alphabet du vivant s'élargit

Une équipe de chercheurs américains vient de publier dans la revue « Nature » un article décrivant le premier exemple d'un organisme vivant doté d'un ADN artificiel. Le code de la vie transmis par l’ADN tient en quatre lettres, ATCG. Et ces chercheurs viennent d’ajouter deux nouvelles lettres à cet alphabet fondamental et ont réussi à les faire répliquer au sein de plusieurs générations de bactéries. Une performance longtemps considérée comme irréalisable.
根据 Jeanne Richard -

La base de toute vie, animale ou végétale, c'est l'ADN. L’acide désoxyribonucléique est composé de quatre molécules, appelées à juste titre les bases : l'adénine, la thymine, la cytosine et la guanine, qu'on abrège par leurs premières lettres - soit A, T, C, G. Les lettres s'enchaînent (ATTGCAG, par exemple), et constituent les gènes, selon un code qui commande la fabrication de protéines nécessaires au fonctionnement de tous les organismes vivants.

Les bases ATCG composent le code génétique donc, et sont à elles quatre, l'alphabet de toute la diversité de la vie, inchangé depuis des milliards d'années. Une équipe de chercheurs dirigée par Floyd Romesberg (Scripps Research Institute, La Jolla, Californie) a réalisé la prouesse d'ajouter une paire de base à cet alphabet, créant une forme inédite de code génétique. Qui plus est, ils ont réussi à rendre ces bases héréditaires d'une génération à l'autre.

L’aide d’une algue microscopique

L'idée d'enrichir notre code génétique n'est pas nouvelle. En effet, les chercheurs y travaillent depuis la fin des années 1990. C'est donc une prouesse qui s'est faite en plusieurs étapes. Ils ont d'abord synthétisé deux nouvelles bases : d5SICS et dNaM (en anglais) (appelées dans la suite de cet article S et N pour plus de simplicité.) Puis ils les ont mises dans un fragment d'ADN, lui-même injecté dans des bactéries Escherichia Coli. Ce sont des bactéries de la flore intestinale bien connues des généticiens.

Mais encore faut-il que cette bactérie se comporte avec l'ADN de synthèse comme avec son propre ADN. C'est-à-dire que la machinerie cellulaire puisse lire le code inventé par les chercheurs et le réplique pour le transmettre à la descendance. Pour cela il a fallu donner un coup de pouce aux bactéries et leur fournir un transporteur pour importer artificiellement les molécules nécessaires à la construction des nouveaux ADN synthétiques.

Des applications médicales, énergétiques ou alimentaires

L'équipe de recherche a donc modifié les bactéries, en leur greffant ce transporteur issu d'une algue microscopique. Résultat : le fragment avec les bases S et N se retrouve dans plus de 99% de la descendance des bactéries.

Mais l'hérédité n'est qu'une des caractéristiques de l'ADN. Le code génétique sert aussi à la fabrication des protéines. Or, la bactérie ne fait que « tolérer » la présence du fragment d'ADN étranger. Le prochain défi des scientifiques est de montrer justement que ces nouvelles bases du code génétique ont un sens et qu'elles peuvent être traduites en message compris par l'hôte. Ces messages, cela pourrait être la stimulation de gènes, la désactivation d'autres, ou le fait de combler une carence.

Ce ne serait là qu’un avant-goût d’une biologie renouvelée, avec un répertoire plus étendu de paires de bases, et un lexique de protéines infiniment plus riche. Les applications, encore hypothétiques, pourraient concerner la médecine, l’énergie peut être même l'alimentation !

Contrôler le système

Il est logique d’imaginer une levée de boucliers. Des êtres paranaturels dans nos assiettes, c'est aller plus loin qu'avec des organismes génétiquement modifiés (OGM). Pourtant, les auteurs de l'étude estiment justement que ces organismes d'un genre nouveau, inventés, pourraient être contrôlés de manière beaucoup plus stricte que les OGM classiques.

En fait, lorsque la bactérie ne possède pas la greffe (le transporteur issu de la micro-algue), ou quand on ne l'alimente pas avec les bases S et N, l'ADN artificiel n'est pas transmis à la descendance. Fournir ou non ces éléments serait donc une manière de contrôler le système.

Quoi qu'il en soit, on est encore loin d'applications commerciales. Le monde scientifique souligne le franchissement d'un cap symbolique historique : une troisième paire de bases entièrement artificielle a pu être répliquée in vivo. Il s’agit là d’un élément-clé d’une discipline encore en émergence, comme les nanotechnologies par exemple, qui suscitent forcément des critiques concernant l’éthique et la sécurité.

发布时间 29/09/2015 - 更改时间 06/09/2018

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