23, avr 2012
Des chercheurs ont réussi à reproduire la chimie de la vie en créant des versions synthétiques de molécules d’ADN et d’ARN. Leur travail, publié dans Science, montre que l’ADN et l’ARN ne sont pas uniques par leur capacité à encoder l’information et à la transmettre par hérédité. Ce résultat est prometteur pour l’avenir de la «biologie synthétique» et la biotechnologie.
La publication évoque également le fait que si la vie existe ailleurs, elle pourrait avoir évoluer de façon parallèle à la vie sur Terre, mais en reposant sur une structure chimique différente.
En fait, l’une des raisons pour imiter les fonctions de l’ADN et l’ARN – qui sont le support de la fabrication des protéines dans la cellule – est de déterminer comment ce systèmes s’est mis en place à l’apparition de la vie sur Terre; de nombreux scientifiques pensent que l’ARN est apparue en
premier, mais a sans doute été précédé par une molécule plus simple ayant la même fonction.
Cependant, il est difficile de savoir si une autre molécule peut servir à la décompression et au processus de copie qui donnent à l’ADN et à l’ARN leur capacité à transmettre l’information qu’ils transportent dans leur séquence nucléotidique – un nucléotide est une des cinq « lettres » à partir de laquelle l’information génétique de ces deux molécules est écrite.
La structure en double hélice de l’ADN peut être présentée comme une échelle torsadée, où les barreaux sont faits à partir des nucléotides appariés.
L’équipe de Philipp Holliger du Laboratoire UK Medical Research Council de biologie moléculaire a
créé six molécules analogues de l’ADN et de l’ARN – appelés xéno-acides nucléiques, ou XNAs – sans remplacer les nucléotides mais les groupes de sucre qui composent les côtés de l’échelle. La conservation des nucléotides a permis leur appariement avec leurs homologues naturels. Ce résultat corrobore celui obtenu dans une recherche publiée récemment dans Nature Chemistry.
Mais le point crucial dans la création d’une vraie «génétique synthétique» est que la molécule choisie doit non seulement porter l’information mais elle doit également être capable de la dupliquer et de la transmettre – évolution et hérédité.
Ces fonctions exigent un ensemble de molécules appelées polymérases (voir la vidéo TED publiée dans TEDx vs La Vie.), qui, une fois l’ADN ou l’ARN disponible, aident à créer de nouvelles molécules d’ADN ou des protéines à partir de ces instructions. Ainsi le Dr Holliger et ses collègues ont mis au point des polymérases qui transcrivent de manière efficace le code de leur ADN synthétique vers l’ADN naturel et inversement.
Le Dr Holliger explique qu’ils ont »été en mesure de montrer que l’hérédité – stockage d’informations et de transmission – et l’évolution, qui sont vraiment deux caractéristiques de la vie, peuvent être reproduits et mis en œuvre dans d’autres polymères autres que l’ADN et l’ARN. Il n’y a pas d’impératif fonctionnel écrasant pour que les systèmes génétiques soit basés sur ces deux acides nucléiques. »
Ces travaux pourraient ainsi conduire à la synthèse de nouvelles formes de vie…
Référence.
Vitor B. Pinheiro, Alexander I. Taylor, Christopher Cozens, Mikhail Abramov, Marleen Renders, Su Zhang, John C. Chaput, Jesper Wengel, Sew-Yeu Peak-Chew, Stephen H. McLaughlin, Piet Perdewijn, Philipp Holliger
