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Des scientifiques inventent un ADN artificiel

Des scientifiques inventent un ADN artificiel

SCIENCES – Pour la première fois dans le monde, des chercheurs sont parvenus à insérer dans l’ADN, là où se situe le patrimoine génétique de tout être vivant, d’une bactérie deux nouvelles molécules synthétiques, soit créées en laboratoire. Les applications de ce nouveau code génétique partiellement artificiel restent encore floues.

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Un nouveau code génétique pour une nouvelle étape dans le vivant. Des scientifiques membres de l’Institut de recherche Scripps (IRST) sont parvenus à créer le premier organisme vivant avec un ADN élargi. Une prouesse qui révolutionne la biologie synthétique et qui pourrait avoir de nombreuses applications intéressantes. Leur étude, publiée dans la revue Nature, révèle qu’ils ont conçu une bactérie dont le matériel génétique comprend une paire supplémentaire de lettres dans son ADN.

L’information génétique de tous les êtres vivants est écrite dans leur ADN sous la forme d’un enchaînement de quatre molécules de base, ou « lettres », qui constituent l’alphabet du vivant?: l’adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). Dans la structure en double hélice de l’ADN découverte il y a 60 ans, ces lettres sont organisées en deux paires de bases?: A-T et C-G. Les chercheurs ont eu l’idée d’enrichir cet alphabet du vivant avec des paires de bases qui n’existent pas.

Deux molécules pour une nouvelle paire

« La vie sur Terre est codée par deux paires de bases de l’ADN, AT et CG, et ce que nous avons fait est un organisme qui contient de manière stable les deux paires plus une troisième paire de bases non naturelle », explique le Pr Floyd E. Romesberg. « Cela nous montre qu’il existe d’autres solutions pour stocker des informations génétiques et, bien sûr, nous rapproche d’une nouvelle biologie de l’AND qui aura d’excitantes applications, de nouveaux médicaments à des nouveaux types de nanotechnologies.

L’équipe scientifique planche sur le sujet depuis la fin des années 90. La tâche n’a pas été simple car toute nouvelle paire fonctionnelle de bases de l’ADN devrait se lier entre elles avec une affinité comparable aux paires A-T et C-G. Le pas a été franchi en 2008, lorsque les chercheurs ont identifié deux molécules appelées d5SICSTP et dNaMTP qui ont la capacité de « s’accrocher » au double brin d’ADN existant et de former une paire presque aussi parfaite que les deux paires de bases naturelles.

Peu de risques éthiques

Il ne restait plus qu’à les utiliser pour développer une nouvelle paire de base. Une fois cette étape réalisée avec succès, ils ont synthétisé un fragment d’ADN contenant les deux paires « naturelles » et l’ont inséré dans des cellules d’une bactérie Escherichia coli avec la nouvelle paire synthétique. L’objectif était de voir si en se répliquant, les cellules de E. coli reproduisaient ce nouvel ADN. Ce fut le cas à condition de leur donner un sérieux coup de main pour qu’elle ne le rejette pas en bloc.

Il a ainsi fallu trouver un « transporteur » – fourni par une espèce de micro-algue – pour importer la nouvelle paire moléculaire dans les cellules de la bactérie. Cette limite devrait rassurer les sceptiques qui craignent l’émergence incontrôlée de nouvelles formes de vie, estiment les chercheurs. Le transporteur agit en effet comme un interrupteur?: sans lui, les nouvelles bases disparaissent du génome de la cellule et donc l’ ADN semi- synthétique ne peut pas être reproduit.

« Les tentatives d’étendre l’alphabet génétique remettent en question courageusement l’idée de la nature universelle de l’ADN, et s’exposent potentiellement aux critiques sur la sagesse d’un tel bricolage », souligne les chercheurs dans un éditorial publié par la revue Nature. La prochaine étape sera de démontrer au niveau cellulaire la transcription, soit les effets, de cet ADN élargi. A terme, les chercheurs veulent savoir si ce procédé permettra la création des protéines thérapeutiques.

Source : Metro News, le 9 Mai 2014

Publié le 11 mai, 2014 dans Génétique, Science, Société & Culture.

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