Un pas de géant vers la création d'une vie artificielle

Dans une avancée majeure en biologie synthétique, une équipe de scientifiques du Royaume-Uni, dirigée par le Dr Ben Blount de l'Université de Nottingham et le Professeur Tom Ellis de l'Imperial College de Londres, a achevé la construction d'un chromosome synthétique. Cette réalisation s'inscrit dans le cadre du projet international Sc2.0, visant à créer le premier génome de levure synthétique au monde.


Publié dans la revue Cell Genomics, ce travail représente l'achèvement d'un des 16 chromosomes du génome de la levure par l'équipe britannique. Le projet Sc2.0, d'une durée de 15 ans, implique des équipes internationales (États-Unis, Chine, Singapour, France et Australie) collaborant pour synthétiser l'intégralité des chromosomes de la levure. Neuf autres publications ont été émises par diverses équipes décrivant leurs chromosomes synthétiques, avec l'achèvement final du projet prévu pour 2024.

Ce travail représente la première construction d'un génome synthétique chez un eucaryote, un organisme vivant possédant un noyau, tel que les animaux, les plantes et les champignons. La levure, choisie pour sa taille de génome relativement compacte et sa capacité innée à assembler l'ADN, permet aux chercheurs de construire des chromosomes synthétiques au sein de ses cellules.

L'histoire humaine avec la levure remonte à des millénaires, utilisée pour la panification, la brasserie, la production chimique et comme organisme modèle. Ces facteurs ont fait de la levure un candidat idéal pour ce projet.

L'équipe britannique a rapporté la complétion de leur chromosome, le chromosome XI synthétique, constitué d'environ 660 000 paires de bases. Ce chromosome remplace un chromosome naturel de la levure et permet à la cellule de croître avec le même niveau de fitness qu'une cellule naturelle. Le génome synthétique aidera à comprendre le fonctionnement des génomes et aura de nombreuses applications.


Au lieu de copier simplement le génome naturel, le génome synthétique Sc2.0 a été conçu avec de nouvelles fonctionnalités conférant aux cellules des capacités inédites dans la nature. Une de ces fonctionnalités permet de forcer les cellules à mélanger leur contenu génétique, créant ainsi des millions de versions différentes avec des caractéristiques variées. Ces cellules pourraient être utilisées dans des applications médicales, en bioénergie et en biotechnologie.

L'équipe a également démontré que son chromosome peut servir de nouveau système pour étudier les ADN circulaires extrachromosomiques (eccDNA), impliqués dans le vieillissement, la croissance maligne et la résistance aux traitements chimiothérapeutiques dans plusieurs cancers.

Les collaborateurs du projet incluent également des scientifiques des universités d'Édimbourg, de Cambridge, de Manchester, de l'Université Johns Hopkins, de l'Université de New York Langone Health et de l'Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro.