Des chercheurs de l’université Macquarie en Australie ont accompli une avancée inédite dans le domaine de la biologie synthétique en réussissant, pour la première fois, à assembler intégralement les 16 chromosomes du génome de la levure.
Assembler l’ensemble des chromosomes de la levure constitue un défi majeur. Il ne s’agit pas simplement de reconstituer son ADN, mais aussi de s’assurer de son bon fonctionnement au sein d’une cellule vivante. Alors que les tentatives précédentes se concentraient sur des génomes synthétiques de bactéries simples, les scientifiques ont désormais pu reprogrammer l’intégralité du système génétique de la levure, un organisme clé dans les industries alimentaires, pharmaceutiques et biotechnologiques.
Pour mener à bien cette prouesse, les chercheurs ont assemblé le dernier chromosome (SynXVI), après avoir surmonté plusieurs obstacles, notamment :
- Modification du génome : des ajustements ont été nécessaires pour garantir son efficacité, réalisés grâce à la technologie CRISPR, permettant des modifications précises de l’ADN en coupant, insérant ou remplaçant des gènes spécifiques.
- Défi énergétique : la levure synthétique avait des difficultés à utiliser le glycérol comme source d’énergie sous l’effet de la chaleur, un problème que les scientifiques ont su résoudre.
- Optimisation des marqueurs génétiques : une mauvaise disposition des marqueurs génétiques perturbait le fonctionnement cellulaire, affectant l’expression des gènes essentiels.
Sakkie Pretorius, biologiste moléculaire et co-auteure de l’étude, a qualifié cette découverte de « moment décisif pour la biologie synthétique », soulignant que des années de recherche ont permis d’identifier et de résoudre des problèmes clés, marquant ainsi une avancée majeure en génie génétique.
Les chercheurs ont précisé que les retombées de ce projet dépassent le cadre agricole. L’ADN synthétique pourrait accélérer la production de médicaments, renforcer la résilience des plantes face aux changements climatiques et contribuer au développement de nouveaux matériaux biologiques.
Cette étude a été publiée dans la revue scientifique Nature Communications.
