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Des chercheurs américains ont synthétisé le premier génome entier d'une bactérie
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Craig Venter et son équipe de chercheurs ont accompli une nouvelle étape vers la création d'une vie synthétique. Le généticien américain et son équipe ont réussi l'assemblage chimique et du clonage du génome entier d'une bactérie, Mycoplasma genitalium. Ce tour de force permet à Craig Venter de se rapprocher un peu plus de l'objectif affiché : au printemps 2007, il a déposé une demande de brevet pour la création d'une bactérie artificielle, Mycoplasma laboratorium, dont il espère faire un jour une "usine biochimique" capable de produire de l'éthanol ou de l'hydrogène.
«Il s'agit de la plus grande structure d'ADN jamais construite par l'homme, et c'est une avancée enthousiasmante pour nos chercheurs et pour cette discipline» , se réjouit Dan Gibson, le principal auteur de ces travaux. «Toutefois, nous continuons à travailler vers le but ultime, celui d'insérer un chromosome synthétique dans une cellule.»
Synthétiser cette molécule, la plus longue jamais construite de main humaine, constitue en soi un exploit technique. "Cela représente 37 millions d'atomes de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de phosphore connectés les uns aux autres de façon univoque, salue Philippe Marlière, du Génoscope d'Evry. Mais on n'a pas encore franchi le cap symbolique qui consistera à faire s'exprimer ce génome au sein d'une cellule bactérienne."
Pour synthétiser ce génome, dont la séquence était déjà connue, les chercheurs de l'Institut Venter (Rockville, Maryland) ont divisé le travail en cinq étapes. Ils ont tout d'abord défini et synthétisé 101 portions d'ADN, qui se recoupaient partiellement les unes les autres. In vitro, ils ont rabouté ces portions trois par trois, pour obtenir des huitièmes de génome, puis ces fragments ont été accouplés pour atteindre des quarts de génome. Cet ADN était cloné, c'est-à-dire reproduit à de multiples exemplaires, par la machinerie cellulaire de la bactérie Escherichia coli.
Ensuite, en raison d'interférences probables avec le propre génome d'E. coli et de la trop grande taille des molécules d'ADN, ce travail d'assemblage a été confié à une levure, Saccharomyces cerevisiae. Elle a pu accoler les quarts de génome, puis les demi-génomes qu'on lui fournissait, parachevant la synthèse.
Pour s'assurer du caractère véritablement artificiel du résultat final, l'équipe du Venter Institute avait inséré des fragments d'ADN jouant le rôle de filigrane. Par ailleurs, pour rendre M. genitalium inoffensive, elle a supprimé un gène d'adhérence aux cellules de mammifère.
La prochaine étape consistera à transférer ce génome artificiel dans l'enveloppe d'une bactérie, afin de s'assurer qu'il est bien "viable". En juin 2007, Craig Venter a déjà annoncé dans Science être parvenu à transplanter le génome entier d'une bactérie, Mycoplasma mycoides, dans une de ses cousines, Mycoplasma capricolum. La greffe d'ADN avait parfaitement pris. Reste à effectuer la même démonstration avec son génome synthétique.
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- Publié dans : Médecine
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