Des scientifiques chinois créent une molécule d'ADN artificielle

En éditant des chromosomes -les molécules d'ADN qui portent l'information génétique d'un organisme- des scientifiques chinois ont créé une souche de levure comportant toutes les informations génétiques fusionnées en un seul chromosome, plutôt que les 16 habituels pour cette espèce.

Cette percée marque la première fois que des organismes qui ont naturellement plusieurs chromosomes sont artificiellement transformés en une forme de chromosome unique, ont dit les scientifiques. De plus, les organismes génétiquement modifiés n'ont montré aucun changement dans leurs fonctions de la vie par rapport à leurs homologues naturels, ont-ils ajouté.

Photos montrant des cellules naturelles d'une souche de levure (en haut à gauche et au centre), qui ressemblent à la souche modifiée (en bas à gauche et au centre). La souche naturelle, cependant, à 16 chromosomes (en haut à droite), alors que la souche modifiée en un seul, le chromosome fusionné (en bas à droite). (Photo / China Daily)

Selon l'équipe de recherche de Shanghai, cetteréussite est susceptible de fournir des indications possibles dans d'autres recherches sur les télomères -les « coiffes » situées à chaque extrémité d'un chromosome, qui sont étroitement liées au vieillissement et à la maladie- et l'efficacité des nouveaux médicaments ciblant ces « coiffes ».

Les génomes de la plupart des organismes, y compris les plantes et les animaux, sont divisés en chromosomes, et le nombre de chromosomes varie selon les espèces. Par exemple, les humains ont 23 paires de chromosomes alors que les souris en ont 20 et les mouches des fruits 4.

La levure contient quant à elle naturellement 16 chromosomes. Cependant, en utilisant des techniques de pointe, les scientifiques ont créé une souche à chromosome unique au Centre d'excellence en sciences moléculaires des plantesde l'Académie chinoise des sciences et à l'Institut de physiologie et d'écologie végétales de l'Académie chinoise des sciences à Shanghai.

Un document au sujet de leur recherche a été publié en ligne par la revue Naturele 2 août, dans lequel les scientifiques disent estimer que c'est une percée importante dans le domaine de la biologie synthétique.

« Ces souches de levure artificielle, constituent des ressources puissantes pour étudier les concepts fondamentaux de la biologie des chromosomes, comme leur réplication, leur recombinaison et leur ségrégation, qui sont tous des thèmes importants en biologie depuis longtemps », a déclaré Paul Evans, directeur pour la Chine du Nature Research Group.

Bien que la fusion ait considérablement modifié la structure chromosomique, les cellules de levure modifiées se sont avérées « robustes de façon inattendue», sans défauts majeurs de croissance lorsqu'elles ont été cultivées dans des conditions variées, a-t-il ajouté.

Han Bin, directeur du Centre et de l'Institut de l'Académie chinoise des sciences, a souligné que la levure unicellulaire est souvent un organisme modèle important pour la recherche en génétique.

« Quand les scientifiques y trouvent des règles, ils essaient alors ensuite de trouver un moyen de voir si ces règles peuvent être appliquées à l'homme », a-t-il ajoute.

Les télomères sont étroitement liés au vieillissement et à la maladie, et notamment à la formation de tumeurs. Selon Qin Zhongjun, chercheur principal de l'équipe, leur recherche pourrait devenir une base pour une étude plus approfondie des « coiffes » et l'efficacité des nouveaux médicaments.

« Si nous pouvons développer de futurs animaux de laboratoire avec une structure à chromosome unique, il sera plus facile et plus efficace d'estimer l'efficacité d'un médicament (sur un organisme) en observant les changements dans les deux coiffes d'un seul chromosome plutôt que potentiellement sur des dizaines de coiffes », a-t-il conclu.