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Science et technologie

Le champignon qui n’existe pas dans la nature

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Il y a neuf ans, des biologistes annonçaient avoir « créé » le premier chromosome synthétique de ce champignon microscopique qu’est la levure. Aujourd’hui, le même groupe de biologistes est parvenu à une levure dont plus de 50 % du génome a été créé en laboratoire.

Ou du moins, en grande partie en laboratoire. Sur les 16 chromosomes de cette levure de bière (Saccharomyces cerevisiae), six chromosomes et demi ont été « édités et synthétisés » en laboratoire, et un autre a été formé à partir de fragments d’autres parties du génome de levure (à lui seul, ce chromosome « ​​XI » représente 660 000 paires de bases). Le micro-organisme en question peut vivre et se reproduire dans des conditions contrôlées.

Le consortium international de chercheurs de différentes institutions sur quatre continents, appelé Sc2.0 ( Projet Génome de Levure Synthétique), travaille depuis 15 ans sur ce projet qui consiste à créer un organisme vivant qui n’existe pas dans la nature. Mais plus encore, un être vivant qui pourrait produire, à la demande, autre chose que de la bière — par exemple des médicaments ou du carburant (en fait, la levure est déjà utilisée dans l’industrie pour produire des substances chimiques ou biochimiques). La branche de la biologie s’appelle biologie synthétique et son premier congrès remonte à 2004. L’annonce a fait l’objet, cette semaine, de pas moins de neuf articles dans les revues cellule Et Génomique cellulaire.

Cette biologie synthétique elle-même est née de deux avancées survenues au cours des 20 dernières années : d’une part, les techniques de séquençage de l’ADN, devenues de plus en plus rapides et de moins en moins coûteuses ; et d’autre part, la capacité de fabriquer des gènes en laboratoire plutôt que de les transférer d’un organisme à un autre. Mais même avec ces « atouts », le travail reste énorme, comme en témoigne ces 15 années pour parvenir à la moitié du génome d’un organisme composé d’une seule cellule. L’objectif – amener ce champignon microscopique à produire, par exemple, des médicaments – reste donc encore dans un avenir indéterminé.

Des articles scientifiques publiés au cours de la décennie ont révélé que les généticiens cherchent à en savoir plus sur les gènes qui semblent inutiles – ceux qui ne codent pas pour les protéines ou qui sont répétitifs. Par essais et erreurs, les experts tentent de découvrir les véritables fonctions de ces gènes ou, à l’inverse, de découvrir quel serait le génome « ​​minimal » qui permettrait encore à un tel organisme de vivre et de se reproduire.

Durant cette période, les virus et les bactéries étaient entièrement construits à partir de génomes synthétiques. Mais elles ont des structures génétiques extrêmement simples, comparées à la levure : par exemple, les bactéries E. coli est constitué d’un seul chromosome. De plus, par rapport à ces autres expériences, celle sur la levure est la première sur un organisme vivant de la catégorie des Eucaryotes : c’est-à-dire ceux qui, comme tous les animaux et les plantes, possèdent une cellule composée d’un noyau, à l’intérieur duquel se trouve le noyau génétique. le matériel est stocké. La prochaine étape, anticipe ce consortium, est d’essayer d’arriver à une levure qui serait, dans leur jargon, 100% synthétique.

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