Des chercheurs de l’Université de Bristol en collaboration avec un chimiste du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) ont réussi à développer des cellules synthétiques vivantes à base de bactéries, nommées protocellules.
Des chercheurs arrivent à créer des cellules vivantes
L’équipe de recherche a révolutionnée le domaine de la biologie synthétique en développant un système qui remplit les fonctions clés d’une cellule vivante. Telles que l’expression des gènes ou la génération d’énergie.
C’est tout simplement révolutionnaire. Car créer un être « vivant » est une tâche compliquée, même si c’est l’élément qui nous parait aussi simple qu’une cellule vivante. Car même les organismes les plus simples reposent sur des opérations biochimiques. Ces derniers impliquent des mécanismes de croissance et de reproduction d’une complexité extraordinaire!
Le plus étonnant, c’est que cette cellule artificielle s’est même transformée d’une forme sphérique en une forme plus naturelle. Elle commence a ressembler à celle d’une amibe, au cours des 48 premières heures de vie.
Même si les scientifiques se sont à ce jour déjà intéressés à l’obtention de cellules artificielles afin de remplir l’unique fonction nommée ‘l’expression génique’.
“l’ensemble des processus biochimiques par lesquels l’information héréditaire stockée dans un gène est lue pour aboutir à la fabrication de molécules qui auront un rôle actif dans le fonctionnement cellulaire, comme les protéines ou les ARN“
‘l’expression génique’
Le déroulement de l’expérience des protocellules
Pour construire ces « protocellules » très complexes, les scientifiques ont eu l’idée d’utiliser des microgouttelettes visqueuses de polymères remplies de bactéries vivantes.
Pour accomplir cet exploit de bio-ingénierie, 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 à la surface de celles-ci.
Ils ont ensuite détruit ces dernières de manière à libérer leurs composants cellulaires (ADN, protéines, lipides…) à l’intérieur et à la surface des gouttelettes.
Les bactéries ont, par la suite, recraché leur contenu, que les gouttelettes ont capturé pour créer des protocellules recouvertes de membrane.
A la fin de l’expérience, les scientifiques ont réussi à démontrer leurs attentes. Que ces cellules sont capables de processus complexes. Tel que la production de la molécule de stockage d’énergie ATP par glycolyse. Ainsi que la transcription et la traduction de gènes.
Les attentes des chercheurs
“Notre approche de l’assemblage de matière vivante permet de créer des constructions symbiotiques de cellules vivantes/synthétiques de bas en haut”,
“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“,
explique le premier auteur de l’étude, le chimiste Can Xu.
Quelles évolutions pour cette découverte
Ce type de technologie cellulaire synthétique pourrait à l’avenir être utilisé pour améliorer la production en général. Mais plus précisément de l’éthanol pour les industries des biocarburants et de l’alimentation. Mais pas que..
Par exemple, ces protocellules pourraient être mises à profit pour synthétiser des médicaments. Ou venir remplacer des cellules défaillantes dans certains organes.