Santé

Une bactérie qui change d'espèce : vers la vie synthétique

ActualitéClassé sous :génétique , vie synthétique , transfert de génomes

Une équipe américaine menée par Craig Venter a réussi la première transplantation d'un génome complet entre deux bactéries d'espèces différentes. Ils ont ainsi provoqué le changement d'espèce de la bactérie réceptrice et fait un pas de plus vers la création d'une forme de vie synthétique.

Ces dernières années C. Venter et ses collègues ont défini qu'un génome minimal contenant moins de 400 gènes est suffisant pour permettre la survie d'un organisme simple tel qu'un mycoplasme. Ils sont arrivés à cette conclusion par délétion systématique des gènes dans la bactérie simple Mycoplasma genitalium, un parasite sexuellement transmissible qui infecte les humains.

Reconstruire un génome minimal

Leur objectif était ensuite de reconstruire chimiquement ce génome minimal à partir de nucléotides libres (les constituants de base de l'ADN) et de le transférer dans une bactérie. Pour arriver a cet objectif, il est nécessaire de pouvoir remplacer le génome du mycoplasme par une version synthétique. Le travail qui vient d'être publié dans la revue Science, démontre que cela est possible !

L'équipe a réussi le transfert du génome de Mycoplasma mycoides à M. capricolum deux espèces proches infectant toutes les deux les chèvres, les moutons et les vaches. Il apparait que d'après les protéines exprimées par la cellule réceptrice, celle-ci s'est complètement transformée en M. mycoides.

Les mycoplasmes sont des bactéries trop petites pour être manipulées mécaniquement, les auteurs ont donc mis au point une technique permettant d'extraire l'ADN génomique en le débarrassant des protéines qui y sont liées. Ils ont choisi M. mycoides car cette bactérie est résistante à l'antibiotique tétracycline, ce qui permettra de suivre le transfert du génome en suivant l'apparition de la résistance dans la bactérie receveuse.

Après l'extraction, les chromosomes sont incubés en présence de la bactérie receveuse (M. capricolum) dans un milieu favorisant la fusion des membranes. Les chercheurs espéraient que certaines cellules fusionnent ensemble encapsulant les  chromosomes. Ils ont ensuite traité les cultures à la tétracycline ; dans ces conditions seules les bactéries M. capricolum ayant recu le génome de M. mycoides pouvaient se développer.

Vers le premier organisme vivant synthétique

L'efficacité de transfert est encore extrêmement faible, avec environ 1 cellule pour 150000, mais elle est suffisante pour obtenir des colonies parfaitement vivantes ne contenant plus du tout leur génome initial.

Le processus grâce auquel les bactéries ont échangé leur génome demeure inconnu. Cependant, les auteurs suggèrent que les bactéries possédant plusieurs génomes après le transfert se divisent rapidement afin de n'en garder qu'un seul.

Le premier génome synthétique n'est pas encore disponible, mais dès que cela sera le cas, cette technique pourra être utilisée pour transférer ce génome dans une bactérie, afin de créer le premier organisme vivant synthétique.

Cela vous intéressera aussi