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Xenobiologie

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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 .

Denominations [ modifier | modifier le code ]

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.

Exemples de manipulation [ modifier | modifier le code ]

La molecule de 5-chloro-uracile.

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 ] .

Objectifs et perspectives [ modifier | modifier le code ]

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.

Debats [ modifier | modifier le code ]

Philippe Marliere se dit conscient que ≪ cette idee risque d'etre difficile a faire passer ≫ dans l'opinion [ 4 ] .

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

  1. Des bacteries avec un ADN jusque-la inconnu sur Terre…
  2. a b et c La bacterie ≪ Escherichia coli ≫ peut devenir ≪ paranaturelle ≫ , Herve Morin, Le Monde du 2 juillet 2011
  3. a et b Une bacterie xenobiotique aiguise les debats sur la biologie synthetique , Liberation du 21 septembre 2011
  4. a et b Le Monde , 18 decembre 2010, page 30.
  5. (en) Philippe Marliereeno-nucleic acids , ≪  Chemical Evolution of a Bacterium's Genome  ≫, Angewandte Chemie International Edition , vol.  50, n o  31,‎ , p.  7109-14 ( DOI   10.1002/anie.201100535 )
  6. A, C, G, ? - Evolution chimique d'un genome bacterien , Communique de presse du CNRS du 28 juillet 2011
  7. (en) Malyshev et al. , ≪  A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet  ≫, Nature ,‎ .
  8. a et b "Deux nouvelles lettres dans l'alphabet de la vie" , Herve Morin, Le Monde du 7 mai 2014
  9. Marie-Neige Cordonnier, ≪  La proteine qui n'existait pas  ≫, Pour la science ,‎ ( lire en ligne , consulte le ) .
  10. (en) Site officiel de l'entreprise
  11. Biocarburants, medicaments, la biologie de synthese cree des usines vivantes , le 20/06/2011, de goodplanet.info