L’alphabet de la vie s’agrandit

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Quatre. C’est le nombre de lettres biologiques contenues dans l’ADN dont nous avons besoin pour exister. Ces quatre lettres sont constitutives de tous les organismes vivants, de la grenouille à l’orang-outan, en passant par l’eucalyptus et l’homme. Leurs multiples combinaisons commandent la synthèse d’un ensemble de composés moléculaires nécessaires à notre existence et à notre diversité. Si cette richesse sans limite repose sur un petit code à 4 lettres, imaginez un monde où la combinaison secrète de la vie n’est plus composée de quatre mais de six lettres…

C’est ce que l’équipe américaine dirigée par Floyd Romesberg (Scripps Research Institute, La Jolla, Californie) est parvenue à accomplir : enrichir le piano de la vie de deux touches supplémentaires, délicatement nommées d5SiCS et dNaM. Afin d’expliquer leur exploit, un petit rappel s’impose :
L’ADN, aussi connu sous le nom d’acide désoxyribonucléique, est la molécule de la vie. Elle est contenue dans chacune de nos cellules et dirige la synthèse de tous les éléments essentiels à son bon développement. C’est l’enchaînement répétitif d’un sucre, d’un phosphate et d’une base azotée au choix parmi les quatre fameuses : Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine (A,T,G,C). Formée de deux brins, elle est souvent représentée par une échelle dont les barreaux sont formés par nos quatre lettres, qui s’assemblent par paire : A avec T, G avec C.

L’enchaînement spécifique de ces bases azotées forme un gène, lu, répliqué et traduit par des enzymes (polymérases) et des acides ribonucléiques (ARN), induisant la synthèse d’une protéine comme l’hémoglobine par exemple, ou encore celle d’une enzyme ou d’une hormone. La molécule d’ADN n’est cependant pas uniquement composée de gènes, une grande partie des lettres qui la composent ne permettent pas la synthèse de produits diffusibles ou utilisables par la cellule, ces morceaux d’ADN sont majoritaires et sont appelés séquences non codantes : elles sont lues et répliquées, mais pas traduites en protéine.

Notre équipe américaine a réalisé l’expérience sur une bactérie nommée Escherichia Coli, souvent utilisée pour la plupart des études génomiques. Une série de tests et plusieurs années de recherche ont été nécessaires à l’élaboration de bases azotées stables, différentes et complémentaires afin de former un nouveau barreau à notre échelle biologique. Après leur synthèse in vitro, il a d’abord fallu rendre la paroi de la bactérie perméable à des phosphates particuliers, sans lesquels ces bases azotées ne peuvent être intégrées au double brin d’ADN. Si cette étape est franchie avec succès et que nos deux nouvelles recrues parviennent à intégrer les rangs, il faut en revanche qu’elles puissent être reconnues par les enzymes et les ARN d’E. Coli afin d’être répliquées. Or l’étude in vitro a montré qu’une polymérase spécifique permettait cette transcription, il suffisait donc d’introduire d5SiCS et dNaM dans une partie de l’ADN sous le contrôle de cette polymérase. Mission réussie : les deux nouvelles lettres étaient présentes dans 99,4% des descendants de cette bactérie.

Si à ce stade on ne peut parler que de tolérance, il serait intéressant d’observer un déplacement de ces bases azotées vers des régions codantes de l’ADN, là où elles participeraient à la régulation et la transcription des gènes. Au temps des mains bioniques et des coeurs artificiels, l’homme a une fois de plus réalisé une prouesse, belle avancée saluée par l’ensemble de la communauté scientifique.

Références :
Www.lemonde.fr
Www.nature.com
Www.futura-sciences.com

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