Les scientifiques ont créé un organisme synthétique unicellulaire qui se divise et se reproduit comme un vrai. Les progrès pourraient un jour aider les chercheurs à construire de minuscules ordinateurs et de petites usines pour produire des médicaments, tous à partir de cellules composées.

“Le prochain siècle de biologie peut améliorer notre vie quotidienne de nombreuses manières”, a déclaré la chercheuse principale Elizabeth Strischalsky, responsable du groupe d’ingénierie cellulaire au National Institute of Standards and Technology (NIST). Par exemple, Strychalski et ses collègues prévoient de concevoir des capteurs en direct capables de prendre des mesures dans les environnements environnants et de surveiller l’acidité, la température et les niveaux d’oxygène à proximité.

Ces cellules de détection peuvent également être fabriquées pour produire des produits spécifiques – en particulier des médicaments – et elles peuvent être placées à l’intérieur du corps humain lui-même. «L’une des idées est que lorsque la cellule détecte une maladie, elle peut en faire un remède, et quand la maladie est plus longue, elle peut en faire un remède. “Ils arrêtent de fabriquer ce remède.” Elle a ajouté que d’autres cellules pourraient être cultivées en laboratoire et utilisées pour produire efficacement des produits alimentaires et combustibles, tandis que d’autres cellules pourraient encore être fabriquées pour exécuter des fonctions mathématiques à l’échelle moléculaire.

Mais encore une fois, ce sont toutes des visions du futur. Pour y arriver, les scientifiques doivent déchiffrer le mystère des cellules mystérieuses à un niveau de base avant de pouvoir le manipuler dans leurs propres créatures artificielles.

Dans la nouvelle étude, Strychalski et ses collègues ont fait un pas vers cet objectif et ont publié leurs résultats le 29 mars dans la revue Cell.Ils ont commencé avec une cellule artificielle existante appelée JCVI-syn30, qui a été créée en 2016 et ne contient que 473 gènes, selon Scientific American (à titre de comparaison, Escherichia coli a environ 4000 gènes, selon la déclaration)

Cette cellule nue a été fabriquée à partir de la bactérie Mycoplasma genitalium, un microbe sexuellement transmissible, et les scientifiques ont dépouillé son ADN naturel et l’ont remplacé par son ADN modifié En créant JCVI-syn30, les scientifiques ont voulu savoir quels gènes sont absolument nécessaires à la survie et au fonctionnement normal de la cellule, et lesquels ne sont pas nécessaires

Mais alors que JCVI-syn30 peut construire des protéines et répliquer son propre ADN sans problème, la petite cellule ne peut pas se diviser en sphères uniformes à la place, se divise au hasard, produisant des cellules filles de différentes formes et tailles Strychalski et son équipe ont décidé de résoudre ce problème en ajoutant d’autres gènes à la cellule abstraite

Après des années de travail, les scientifiques ont produit JCVI-syn3A, qui contient un total de 492 gènes et ont découvert que sept de ces gènes sont essentiels à la division cellulaire normale

“Un certain nombre de gènes de la petite cellule n’ont pas de fonction connue”, a déclaré le premier co-auteur James Pelletier, qui, au moment de ses travaux, était étudiant diplômé au Massachusetts Institute of Technology (MIT). De même, “il s’est avéré que certains des gènes que la cellule avait besoin de se diviser plus tôt n’avaient pas de fonction connue”, a-t-il déclaré. La réintroduction de ces gènes a permis à la cellule inférieure de se diviser en corps célestes parfaitement homogènes

Pelletier a déclaré que certains de ces gènes importants sont susceptibles d’interagir avec la membrane cellulaire, en fonction de leur séquence génétique et a déclaré que cela pourrait signifier qu’ils modifient les propriétés physiques de la membrane, la rendant suffisamment flexible pour se diviser correctement, ou qu’ils génèrent des forces à l’intérieur de la membrane qui encouragent la division Pour le moment, cependant, l’équipe ne connaît pas les mécanismes spécifiques que les gènes utilisent pour aider les cellules à se diviser, comme indiqué par

“Notre étude n’a pas été conçue pour voir les mécanismes au sein de la cellule associés à chacun de ces gènes avec une fonction inconnue”, a déclaré Strychalski, “Cela devrait être une étude prospective.”

Alors que les chercheurs continuent d’explorer les secrets de la petite cellule, d’autres biologistes synthétiques travaillent avec des systèmes plus simples, a déclaré Strychalski, la biologie synthétique est sur un spectre, allant de “une soupe de produits chimiques inanimés à la pleine gloire d’une cellule de mammifère ou cellule bactérienne ” L’avenir du domaine pourrait nous conduire à des merveilles innovantes telles que les ordinateurs de la taille d’une cellule, mais pour l’instant, le travail est largement motivé par la curiosité de savoir comment les éléments constitutifs de la vie se réunissent et ce que cela peut nous dire sur nous-mêmes, a-t-elle déclaré

«Comment comprenons-nous l’unité de base de la vie, la cellule? Il y a quelque chose de très convaincant à ce sujet “, a déclaré Strychalsky,” plus tard, nous pouvons imaginer tout ce que nous pouvons faire sur cette plate-forme minimale “

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Source: https://www.livescience.com/synthetic-cell-division.html

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