La
xenobiologie
est une sous-discipline naissante de la
biologie de synthese
qui vise la mise au point de formes de
vie
etrangeres, du point de vue chimique et informationnel, a celles qui sont connues sur
Terre
.
Le terme
xenobiologie
a d'abord ete employe en
science-fiction
pour designer une possible vie extraterrestre ou son etude scientifique, l'
exobiologie
, avant que les promoteurs de cette discipline ne se le ≪ reapproprient ≫
[
1
]
.
Les
bacteries
obtenues par cette
technologie
sont parfois dites ≪
paranaturelles
≫
[
2
]
et parfois ≪
xenobiotiques
≫
[
3
]
. Ce
dernier terme
designe les substances etrangeres a un
organisme
vivant
; un organisme dependant d'une telle substance met donc en œuvre une chimie differente.
Philippe Marliere
,
biologiste
, a annonce
[
4
]
le
lors d'une conference au
Genopole
d'
Evry
que, son equipe avait transforme
[
5
]
, de facon partielle et reversible
[
2
]
, l'
ADN
de la
bacterie
Escherichia coli
en
AXN
en remplacant l'une des
bases
, la
thymine
, par un composant artificiel toxique (un
xenobiotique
), le 5-chloro-uracile.
Ces
organismes
ont ete obtenus dans une ≪ Machine a evoluer ≫ co-inventee avec Rupert Mutzel de l’Universite libre de Berlin qui met en œuvre une
evolution
dirigee
dans un dispositif de
culture
automatisee de
cellules
soumises a la
pression de selection
, controlee
informatiquement
, que constitue une concentration sub-letales du
xenobiotique
, le 5-chloro-uracile
[
6
]
. En 1 000 a 2 000 generations,
≪ les
souches
cultivees ne demandaient plus de
thymine
du tout ≫
, indique Philipe Marliere qui a abouti a un residu de 1 % de
thymine
saupoudre dans le
genome
des
bacteries
[
2
]
.
Une nouvelle avancee a ete publiee dans
Nature
[
7
]
en 2014, une equipe americaine etant parvenue a integrer dans la bacterie
Escherichia coli
deux nouvelles paires de bases (d5SICS et dNaM)
[
8
]
. Ces deux bases ont ete integrees dans un plasmide qui a ete replique au cours de generations successives. Par ailleurs, ces deux bases sont appariees par liaison hydrophobe, contrairement aux bases naturelles, appariees grace a des liaisons hydrogene.
Il est egalement possible d'induire des formes de vie ou le
code genetique
est fait de
quadruplets
et non de
triplets
, ou qui synthetisent des proteines contenant des
acides amines
non standards
[
9
]
.
Philippe Marliere, par ailleurs
industriel
, fondateur de la societe
Isthmus SARL
[
10
]
, a pour objectif de produire des
agrocarburants
et des
medicaments
grace a cette
Escherichia coli
[
11
]
.
Pour Madeleine Bouzon, chercheuse au
CEA
, la ≪ Machine a evoluer ≫ devrait encore
≪ substituer quatre
molecules
aux quatre
bases
de l’
ADN
≫
voire de les organiser sur un
sucre
different de celui de l'
ADN
; c’est l’objectif du programme
Xenome
(
Genopole
,
CEA
et universite d'Evry)
[
3
]
.
L'enrichissement de l'alphabet de l'ADN permet d'envisager une nouvelle etape
[
8
]
pour la xenobiologie : l'integration d'acides amines xenobiotiques, afin de faire produire par les organismes vivants des proteines aux caracteristiques inedites.
Philippe Marliere se dit conscient que
≪ cette idee risque d'etre difficile a faire passer ≫
dans l'opinion
[
4
]
.
- ↑
Des bacteries avec un ADN jusque-la inconnu sur Terre…
- ↑
a
b
et
c
La bacterie ≪ Escherichia coli ≫ peut devenir ≪ paranaturelle ≫
, Herve Morin,
Le Monde
du 2 juillet 2011
- ↑
a
et
b
Une bacterie xenobiotique aiguise les debats sur la biologie synthetique
,
Liberation
du 21 septembre 2011
- ↑
a
et
b
Le Monde
, 18 decembre 2010, page 30.
- ↑
(en)
Philippe Marliereeno-nucleic acids
, ≪
Chemical Evolution of a Bacterium's Genome
≫,
Angewandte Chemie International Edition
,
vol.
50,
n
o
31,
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p.
7109-14
(
DOI
10.1002/anie.201100535
)
- ↑
A, C, G, ? - Evolution chimique d'un genome bacterien
, Communique de presse du
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du 28 juillet 2011
- ↑
(en)
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A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet
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,
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- ↑
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et
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"Deux nouvelles lettres dans l'alphabet de la vie"
, Herve Morin, Le Monde du 7 mai 2014
- ↑
Marie-Neige Cordonnier, ≪
La proteine qui n'existait pas
≫,
Pour la science
,
(
lire en ligne
, consulte le
)
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- ↑
(en)
Site officiel de l'entreprise
- ↑
Biocarburants, medicaments, la biologie de synthese cree des usines vivantes
, le 20/06/2011, de
goodplanet.info