Des scientifiques créent des cellules synthétiques vivantes sur la base de Des chercheurs de l'Université de Bristol ont fait un grand pas en avant dans le domaine de la biologie synthétique en développant un système qui remplit plusieurs fonctions clés d'une cellule vivante, notamment la génération d'énergie et l'expression des gènes.
Leur cellule artificielle s'est même transformée d'une forme sphérique en une forme plus naturelle semblable à celle d'une amibe au cours des 48 premières heures de vie, indiquant que les filaments protocytosquelettiques fonctionnaient (ou, comme le disent les chercheurs, étaient structurellement dynamiques) sur une longue échelle de temps.
Créer quelque chose de proche de ce que nous pourrions considérer comme vivant est une tâche très difficile, notamment en raison du fait que même les organismes les plus simples reposent sur d'innombrables opérations biochimiques impliquant des mécanismes de croissance et de reproduction d'une complexité époustouflante.
Les scientifiques se sont auparavant concentrés sur l'obtention de cellules artificielles pour remplir une fonction unique, telle que l'expression génique, la catalyse enzymatique ou l'activité ribozyme.
Si les scientifiques découvrent le secret de la création et de la programmation individuelles de cellules artificielles capables de reproduire plus fidèlement la vie, cela pourrait ouvrir une myriade de possibilités dans tous les domaines, de la fabrication à la médecine.
Alors que certains se concentrent sur la refonte des cellules elles-mêmes, d'autres cherchent des moyens de réduire les cellules existantes en fragments qui peuvent ensuite être repensés en quelque chose de relativement nouveau.
Pour accomplir cet exploit de bio-ingénierie ascendante, les chercheurs ont utilisé deux colonies bactériennes, Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa.
Ces deux bactéries ont été mélangées à des microgouttelettes vides dans un liquide visqueux. Une population a été capturée à l'intérieur des gouttelettes et l'autre a été capturée à la surface des gouttelettes.
Les scientifiques ont ensuite ouvert les membranes des bactéries en immergeant les colonies dans du lysozyme (une enzyme) et de la mélittine (un polypeptide dérivé du venin d'abeille).
Les bactéries recrachent leur contenu, qui est capturé par les gouttelettes pour créer des protocellules recouvertes de membrane.
Les scientifiques ont ensuite démontré que les cellules sont capables de processus complexes, tels que la production de la molécule de stockage d'énergie ATP par glycolyse, ainsi que la transcription et la traduction de gènes.
Notre approche de l'assemblage de matière vivante permet de créer des constructions symbiotiques de cellules vivantes/synthétiques de bas en haut, explique le premier auteur de l'étude, le chimiste Can Xu.
Par exemple, des bactéries modifiées peuvent être utilisées pour produire des modules complexes destinés au développement dans les domaines diagnostiques et thérapeutiques de la biologie synthétique, ainsi que dans la biofabrication et la biotechnologie en général.
À l'avenir, ce type de technologie cellulaire synthétique pourrait être utilisé pour améliorer la production d'éthanol pour les industries des biocarburants et de l'alimentation.
Combiné avec des connaissances basées sur des modèles avancés de biologie de base, il sera possible de mélanger et assortir certaines structures tout en repensant complètement d'autres pour développer des systèmes complètement nouveaux.
Les cellules artificielles peuvent être programmées pour la photosynthèse ou pour générer de l'énergie à partir de produits chimiques, comme le font les bactéries sulfato-réductrices.
Nous nous attendons à ce que la méthodologie réponde à des niveaux élevés de programmabilité, disent les chercheurs.
Un article sur la découverte a été publié dans la revue Bactéries Nature.ve
2022-09-20 11:06:47
Auteur: Vitalii Babkin