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Des bactéries vivent avec un génome fabriqué de main d'homme !

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L'équipe américaine de John Craig Venter, dans son institut privé, annonce la « création » - c'est le terme de l'article scientifique - d'une bactérie dont l'ADN a été intégralement synthétisé. Même si quelques bémols doivent être rappelés, ce travail fera date...

Des cellules de Mycoplasma mycoides vues au microscope électronique. Elles sont minuscules et leur génome ne contient que 1,08 million de paires de bases. Mais cet ADN est le plus grand édifice moléculaire fabriqué en laboratoire. © Tom Deerinck/Mark Ellisman/National Center for Microscopy and Imaging Research (University of California at San Diego)

Un modeste mycoplasme est devenu célèbre aujourd'hui... Son ADN ne provient pas de la nature mais a été intégralement synthétisé dans des tubes à essais. Vivante et capable de se reproduire, cette cellule est donc le premier organisme humain au génome synthétique. C'est ce que vient d'annoncer John Craig Venter et son équipe dans la revue Science.

L'homme est célèbre, lui aussi. John Craig Venter s'est fait connaître en 2000 comme co-auteur du premier séquençage du génome humain. Fondateur d'un institut privé qui porte son nom, il avait lancé ses équipes sur la piste du génome synthétique, annonçant en 2003 la synthèse de l'ADN d'un virus, en l'occurrence le bactériophage Phi-X174. Cet organisme ne possède que 5.386 paires de bases (les lettres du code génétique) pour un total de seulement onze gènes. Cet exploit-là n'était pas une première puisqu'une autre équipe américaine avait déjà réussi, en 2002, à synthétiser le génome du poliovirus (reponsable de la poliomyélite).

En 2007, le Graig Venter Institute récidive avec un mycoplasme (Mycoplasma genitalium). Le choix est compréhensible : les mycoplasmes sont des bactéries de très petites tailles (quelques dixièmes de micron) au génome minuscule (deux millions de paires de bases pour les plus complexes). Cette année-là, l'équipe parvient à reconstruire l'intégralité de l'ADN de cette bactérie. L'opération est ardue. Le génome de 582.970 paires de bases est construit en plusieurs étapes, conduisant à une multitude de fragments. Il faut alors l'assistance d'une autre bactérie, plus grande et bien connue (Escherichia coli), dans laquelle ils ont été injectés, pour les associer en un unique chromosome. Aucun organisme vivant, capable de se répliquer, n'avait été produit.

C'est chose faite aujourd'hui, d'après la publication des chercheurs, puisque le mycoplasme à l'ADN synthétique se divise normalement, vivant sa vie de bactérie, et a déjà conduit à l'apparition d'une colonie.

Applications ? On peut tout imaginer...

En fait, le génome créé est une copie et l'organisme initial a été réalisé par Dame Nature. Dans leurs éprouvettes, les chercheurs ont assemblé en un seul morceau 1,08 million de paires de bases (en procédant par étapes, consistant à former des fragments d'environ 100.000 bases) pour reconstituer un génome connu : celui de Mycoplasma mycoides (un parasite des ruminants, responsable de la pleuropneumonie). Cet ADN a ensuite été injecté dans un autre mycoplasme, en l'occurrence Mycoplasma capricolum (parasite de la chèvre, d'où son nom), dont le propre génome avait au préalable été extrait. D'après les chercheurs, le résultat est une cellule de Mycoplasma mycoides, puisque seul ce génome s'y exprime et qu'elle semble fonctionner comme les organismes de cette espèce.

Dire que la vie a été créée de toutes pièces serait donc très exagéré mais ce résultat est un pas énorme en biologie synthétique. Il démontre des progrès tangibles dans la synthèse d'un génome entier et, surtout, la possibilité de l'intégrer dans un organisme vivant et donc de le rendre fonctionnel. A quoi cela pourra-t-il servir ? A créer de nouveaux organismes vivants ?

C'est bien l'idée, en effet. Astucieux pour présenter ses travaux, John Craig Venter, qui parle de « la création de la première cellule vivante synthétique », annonce des applications dans le domaine de l'écologie. On pourrait, explique-t-il, fabriquer des bactéries capables de fixer le gaz carbonique atmosphérique et donc créer des colonies bactériennes absorbant en masse ce gaz à effet de serre. Des bactéries modifiées pourraient fabriquer des vaccins en grandes quantités. L'équipe parle également de purification d'eau. On peut laisser aller l'imagination, jusqu'aux pires dérives, aux catastrophes ou à des organismes vivants brevetés (comme les OGM).

Pour l'instant, les équipes de l'Institut Craig Venter n'en sont pas tout à fait là. Un million de paires de bases reste une taille assez faible pour un génome. Il en faudrait au moins le double pour synthétiser des bactéries d'intérêt industriel ou médical. Mais le gain à atteindre, désormais, n'est plus que quantitatif...