Révolution en biologie : des scientifiques créent la première cellule synthétique capable de s'auto-répliquer
Des chercheurs de l'Université du Minnesota aux États-Unis ont réussi à réaliser un tournant majeur dans les domaines de la biologie et de l'ingénierie. Le système qu'ils ont créé, SpudCell , peut exécuter indépendamment toutes les fonctions fondamentales d'un organisme vivant : la croissance, la réplication de l'ADN, l'assimilation des ressources et la transmission des informations héréditaires à la génération suivante par division. C'est ce qu'a détaillé la publication ixbt.com. Ixbt.com rapporte cette
information. Lors d'expériences précédentes, les scientifiques n'avaient pu reproduire que certains processus biologiques de cellules artificielles. SpudCell se distingue par sa capacité à intégrer plusieurs fonctions vitales dans un seul système. Il s'agit d'un modèle créé en laboratoire qui reproduit le comportement d'un organisme vivant au niveau le plus perfectionné.
Comment fonctionne la vie synthétique ?
La base du système est composée de liposomes — des vésicules de membrane lipidique microscopiques contenant un milieu aqueux. À l'intérieur, un ADN synthétique fournissant les instructions de fonctionnement du système a été placé. De plus, des molécules responsables de la synthèse des protéines, des enzymes et des ribosomes ont été intégrés à cette cellule artificielle. La cellule obtient les ressources nécessaires en fusionnant avec des liposomes « nourriciers » spécifiques.Alors que le processus de division dans les cellules vivantes est réalisé grâce à une structure interne complexe (le cytosquelette), SpudCell réalise ce processus de manière mécanique. L'accumulation de protéines dans la membrane crée une forte tension, provoquant la division de la structure en deux. Le point le plus fascinant est que ces cellules artificielles sont également soumises aux lois de la sélection naturelle.
En introduisant des modifications génétiques, les chercheurs ont permis à certaines cellules de croître plus rapidement. En conséquence, dans des conditions de ressources alimentaires limitées, ces cellules « fortes » ont supplanté la population ordinaire en cinq générations. Cela prouve que les systèmes artificiels peuvent également s'adapter aux processus évolutifs.
Une nouvelle plateforme pour les technologies futures
SpudCell possède un génome d'environ 90 000 paires de bases, ce qui est inférieur au minimum requis pour une cellule vivante. L'information génétique est divisée en sept plasmides indépendants, permettant de programmer séparément les différentes fonctions du système. Les scientifiques prévoient d'utiliser cette invention à l'avenir pour les objectifs suivants :- Produire des médicaments à haute efficacité ;
- Créer de nouveaux types de matériaux et de systèmes de biotransport ;
- Synthétiser des types de carburants écologiques ;
- Utiliser des cellules conçues de zéro plutôt que de modifier des bactéries et des levures.
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