Vie artificielle Des scientifiques ont suscité des bactéries synthétiques

Biologie synthétique: Bactérie avec seulement 473 gènes créés
Il y a environ six ans, des chercheurs américains ont présenté une bactérie avec du matériel génétique complètement synthétisé artificiellement. Le discours était même de "vie artificielle". Les scientifiques ont maintenant franchi une autre étape: ils ont produit une bactérie qui ne contient que des gènes absolument vitaux..

Combien de gènes une créature vivante a vraiment besoin
Un total de 473 gènes a besoin d’être au moins vivant. C'est du moins le cas pour les bactéries, comme l'ont découvert des chercheurs américains autour de Craig Venter. Les scientifiques du "J. Le Craig Venter Institute et ses collègues de l'Université de Californie à San Diego, Synthetic Genomics, et l'Institut national des normes et de la technologie rapportent dans la revue Science que ces gènes contrôlent tous les processus vitaux dans des conditions environnementales optimales Laisser les bactéries se développer. Comme le montre un article paru dans la revue scientifique "Nature", les chercheurs ont conçu des bactéries avec un matériel génétique minimal généré artificiellement et leur permettant de se développer en laboratoire. Selon une agence de presse dpa, le génome de la bactérie appelée "JCVI-syn3.0" est plus petit que celui de toute cellule naturelle à réplication autonome. Selon cela, il est plus facile de déterminer quels gènes et quelles fonctions sont essentielles à la vie..

Des chercheurs américains ont créé une bactérie dotée d'un génome minimal ne contenant que des gènes absolument vitaux. (Image: blobbotronic / fotolia.com)

Les résultats ne sont "pas si pertinents" selon des experts allemands
Selon les estimations actuelles, un être humain possède plus de 20 000 gènes, tandis que de nombreux animaux et plantes en ont encore plus. Le biotechnologue Prof. dr. Selon dpa, Alfred Pühler de l'université de Bielefeld a expliqué que l'étude était un bon travail scientifique, mais pas le succès attendu par de nombreux experts. "Sur le plan biotechnologique, le résultat n'est pas aussi pertinent", a déclaré le scientifique allemand. Bien que l'étude a été soigneusement dérivé et le résultat d'une grande diligence. "Mais il ne fournit pas le châssis simple pour la production de substances, comme vous l'espériez", a déclaré Pühler..

Recherche du génome minimal bactérien
Dès 2010, une équipe dirigée par Craig Venter avait créé une bactérie avec du matériel génétique artificiel. On dit que les gènes de la bactérie Mycoplasma mycoides ont été reproduits à l'aide de fragments de génome individuels et que ce génome de l'art a ensuite été utilisé chez une autre espèce bactérienne (Mycoplasma capricolum). Selon les informations, le matériel génétique de synthèse a déplacé le matériel génétique d'origine et pris le contrôle de la bactérie hôte. Dans leur étude, les chercheurs ont réduit la taille du génome de cette bactérie appelée "JCVI-syn1.0". Le but de l’étude était de trouver un génome bactérien minimal suffisant pour maintenir la vie.

Bactérie non viable lors des premiers essais
Sur la base des connaissances de base en biologie moléculaire et des données existantes sur les fonctions des gènes, les scientifiques ont conçu ce génome lors d'expériences initiales sur ordinateur. Cependant, ils ont échoué et la bactérie résultante s'est avérée non viable. Ils ont recommencé avec le génome naturel du genupfen. "Les résultats nous ont convaincus que nous n'avions pas assez de connaissances pour concevoir un génome minimal fonctionnel basé sur des principes de base", ont déclaré les chercheurs. Par conséquent, dans les expériences suivantes, ils ont expérimenté leurs travaux: ils ont progressivement réduit au silence des gènes individuels afin de déterminer s'ils étaient nécessaires au fonctionnement de la cellule bactérienne..

Fonctions inconnues essentielles à la vie
Ils ont ainsi identifié trois groupes: les gènes indispensables, les gènes indispensables et les gènes qui améliorent grandement la prospérité des cellules. Finalement, il reste 473 gènes, maintenant JCVI-syn3.0 vivant dans des conditions de laboratoire. Les bactéries ont reçu les nutriments nécessaires à la culture. Comme le dit l'étude, dans des conditions moins optimales, davantage de gènes seront probablement nécessaires à la survie. Au total, 149 gènes, les chercheurs n'ont pas pu attribuer une fonction biologique. Selon les experts, cela suggère qu'il existe des fonctions jusqu'alors inconnues qui sont essentielles à la vie. Bien que son objectif ait été la création d'un génome minimal, son approche pourrait également être utilisée pour construire des cellules ayant les propriétés souhaitées. Par exemple, des cellules pourraient être construites avec des voies métaboliques supplémentaires ou un code génétique modifié pour produire des médicaments ou des produits chimiques industriels..

Grande performance de l'équipe de recherche
"Cependant, il faut se demander: est-ce vraiment la bactérie idéale pour la synthèse de substances biotechnologiquement pertinentes?", A déclaré Pühler, qui n'a pas participé à l'étude. Entre autres choses, l'avantage pour la production biotechnologique est réduit par le fait que les mycoplasmes produits prolifèrent trop lentement. De plus, le résultat ne peut pas être transféré à d'autres microbes. "Pour d'autres bactéries, je vais me retrouver avec d'autres groupes électrogènes de base." Selon Pühler, les mycoplasmes ont donné à l'équipe le grand avantage de posséder relativement peu de gènes par nature. "Ils vivent en qualité de bénéficiaires dans d'autres cellules et n'ont pas à produire eux-mêmes de nombreuses substances importantes", a-t-il déclaré. Néanmoins, la performance des chercheurs était élevée: «le génome était presque divisé par deux». De plus, les 149 gènes non attribuables offriraient des approches de recherche intéressantes. (Ad)