{"id":15267,"date":"2023-07-13T12:07:37","date_gmt":"2023-07-13T12:07:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/politique\/on-a-reussi-a-faire-evoluer-la-cellule-qui-contient-le-plus-petit-genome-du-monde"},"modified":"2023-07-13T12:21:24","modified_gmt":"2023-07-13T12:21:24","slug":"on-a-reussi-a-faire-evoluer-la-cellule-qui-contient-le-plus-petit-genome-du-monde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/toutes-les-actualites\/on-a-reussi-a-faire-evoluer-la-cellule-qui-contient-le-plus-petit-genome-du-monde","title":{"rendered":"On a r\u00e9ussi \u00e0 faire \u00e9voluer la cellule qui contient le plus petit g\u00e9nome du monde !"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Djibouti. <\/strong><\/span>La complexite\u0301 d’un ge\u0301nome se refle\u0300te dans le nombre de ge\u0300nes qu’il contient, une quantite\u0301 qui varie selon les espe\u0300ces. En principe, l’organisme le plus simple est celui qui ne posse\u0300de que le nombre minimum de ge\u0300nes : ceux qui lui permettent de survivre et se reproduire dans un environnement donne\u0301. Les organismes dont le ge\u0301nome est rationalise\u0301 posse\u0300dent tre\u0300s peu de ge\u0300nes, donc moins de cibles pour les mutations. Or, on sait que sans mutation, il n\u2019y a pas d\u2019e\u0301volution. Si un organisme ne supporte pas l’arrive\u0301e de mutations, alors cela limiterait sa capacite\u0301 a\u0300 e\u0301voluer et la se\u0301lection positive, et ainsi, les possibilite\u0301s d’adaptation a\u0300 un nouvel environnement. \u00ab\u00a0La vie trouve toujours un chemin\u00a0\u00bb, selon la citation culte de Ian Malcom dans le film Jurassic Park). Alors, est-ce que la cellule minimale, la cellule artificielle dont le ge\u0301nome est le plus petit de tous les organismes cultive\u0301s en laboratoire, a trouve\u0301 le sien ?<\/p>\n

Pour le savoir, le professeur de biologie Jay T. Lennon et son e\u0301quipe de l\u2019universite\u0301 de l’Indiana a\u0300 Bloomington (Etats-Unis) ont de\u0301cide\u0301 de mettre la cellule minimale Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B au de\u0301fi de l\u2019e\u0301volution. Leur e\u0301tude publie\u0301e dans Nature souligne l’inte\u0301re\u0302t d’e\u0301tudier les organismes minimaux pour comprendre le fonctionnement des me\u0301canismes essentiels au maintien de la vie, mais e\u0301galement pour de\u0301couvrir de nouveaux processus vitaux.<\/p>\n

La cellule minimale, un projet d\u2019envergure pour les ge\u0301ne\u0301ticiens<\/b><\/p>\n

En 2016, le ce\u0301le\u0300bre biologiste et businessman Craig Venter pre\u0301sente Syn 3.0, le plus petit ge\u0301nome viable dans la nature.<\/p>\n

La complexite\u0301 d’un ge\u0301nome se refle\u0300te dans le nombre de ge\u0300nes qu’il contient, une quantite\u0301 qui varie selon les espe\u0300ces. En principe, l’organisme le plus simple est celui qui ne posse\u0300de que le nombre minimum de ge\u0300nes : ceux qui lui permettent de survivre et se reproduire dans un environnement donne\u0301. Les organismes dont le ge\u0301nome est rationalise\u0301 posse\u0300dent tre\u0300s peu de ge\u0300nes, donc moins de cibles pour les mutations. Or, on sait que sans mutation, il n\u2019y a pas d\u2019e\u0301volution. Si un organisme ne supporte pas l’arrive\u0301e de mutations, alors cela limiterait sa capacite\u0301 a\u0300 e\u0301voluer et la se\u0301lection positive, et ainsi, les possibilite\u0301s d’adaptation a\u0300 un nouvel environnement. \u00ab\u00a0La vie trouve toujours un chemin\u00a0\u00bb, selon la citation culte de Ian Malcom dans le film Jurassic Park). Alors, est-ce que la cellule minimale, la cellule artificielle dont le ge\u0301nome est le plus petit de tous les organismes cultive\u0301s en laboratoire, a trouve\u0301 le sien ?<\/p>\n

Pour le savoir, le professeur de biologie Jay T. Lennon et son e\u0301quipe de l\u2019universite\u0301 de l’Indiana a\u0300 Bloomington (Etats-Unis) ont de\u0301cide\u0301 de mettre la cellule minimale Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B au de\u0301fi de l\u2019e\u0301volution. Leur e\u0301tude publie\u0301e dans Nature souligne l’inte\u0301re\u0302t d’e\u0301tudier les organismes minimaux pour comprendre le fonctionnement des me\u0301canismes essentiels au maintien de la vie, mais e\u0301galement pour de\u0301couvrir de nouveaux processus vitaux.<\/p>\n

La cellule minimale, un projet d\u2019envergure pour les ge\u0301ne\u0301ticiens<\/b><\/p>\n

En 2016, le ce\u0301le\u0300bre biologiste et businessman Craig Venter pre\u0301sente Syn 3.0, le plus petit ge\u0301nome viable dans la nature. L’objectif est de comprendre le fonctionnement mole\u0301culaire et biologique de chacun des ge\u0300nes d\u2019une cellule en construisant un \u00ab\u00a0ge\u0301nome minimal\u00a0\u00bb, contenant uniquement les ge\u0300nes essentiels a\u0300 la vie. Ses travaux, publie\u0301s dans la revue Science, ont abouti a\u0300 la production d\u2019un ge\u0301nome ne comportant que 473 ge\u0300nes, pour un ADN d\u2019une longueur de 531.000 paires de nucle\u0301otides, conc\u0327u a\u0300 partir du ge\u0301nome de la bacte\u0301rie Mycoplasma mycoides. C\u2019est 6.000 fois plus petit que le ge\u0301nome humain et ses 3,2 milliards de nucle\u0301otides (un peu comme si l’on comparait une cuille\u0300re a\u0300 cafe\u0301 a\u0300 un jerrican de 30 L).<\/p>\n

Moins de ge\u0300nes, pourquoi pas ? Qui e\u0301volue, c\u2019est mieux<\/b><\/p>\n

L\u2019organisme vivant le plus simple ne posse\u0300de aucune redondance dans son ge\u0301nome : seulement le nombre minimum de ge\u0300nes ne\u0301cessaires a\u0300 la vie. On peut alors imaginer que l\u2019arrive\u0301e de n\u2019importe quelle mutation serait le\u0301tale pour la cellule minimale. Si l\u2019organisme minimal, si soigneusement construit pour que tout fonctionne avec le strict minimum, ne reste fonctionnel que s\u2019il est stable et s\u2019il reste inchange\u0301, alors il est comple\u0300tement incompatible avec l\u2019e\u0301volution darwinienne.<\/p>\n

En effet, si la moindre mutation est mortelle pour la cellule, cela ne laisse aucune place pour l’e\u0301volution. Or, la Nasa de\u0301finit la vie comme \u00ab\u00a0un syste\u0300me chimique autonome capable d’une e\u0301volution darwinienne\u00a0\u00bb. Autrement dit, si un organisme ne supporte pas d\u2019e\u0302tre mute\u0301, il n\u2019e\u0301volue pas. Dans le cas ou\u0300 l\u2019organisme minimal ne pre\u0301sentait pas un taux de mutation significatif, pourrait-on dire qu\u2019il est re\u0301ellement vivant ? En ce sens, les travaux de Jay T. Lennon et son e\u0301quipe pourraient questionner la de\u0301finition me\u0302me de la vie. (Heureusement, leur taux mutationnel tre\u0300s e\u0301leve\u0301 – qui figure me\u0302me parmi les plus hauts taux de mutation du re\u0300gne bacte\u0301rien – permet d’affirmer que les cellules minimales sont bien vivantes. Elles ont un cycle cellulaire autonome, se divisent et leur ge\u0301nome peut e\u0302tre mute\u0301).<\/p>\n

La cellule minimale e\u0301volue !<\/b><\/p>\n

Pour leurs travaux, Jay T. Lennon et son e\u0301quipe ont utilise\u0301 l\u2019organisme JCVI-syn3B, une version minimise\u0301e de la bacte\u0301rie M. mycoides utilise\u0301e par Craig Venter. Ils ont tout d\u2019abord retire\u0301 45% des 901 ge\u0300nes de la bacte\u0301rie d\u2019origine, re\u0301duisant le ge\u0301nome de M. mycoides au plus petit nombre de ge\u0300nes permettant une activite\u0301 cellulaire viable et autonome. Puis, les chercheurs se sont inte\u0301resse\u0301s a\u0300 la manie\u0300re dont la cellule minimale re\u0301agirait aux forces de l\u2019e\u0301volution au fil du temps.<\/p>\n

Au de\u0301but, la rationalisation du ge\u0301nome de la bacte\u0301rie a induit une diminution de moitie\u0301 de son fitness, c\u2019est-a\u0300-dire sa capacite\u0301 a\u0300 se reproduire et dont la descendance est viable. Mais apre\u0300s 2.000 ge\u0301ne\u0301rations, cette perte a presque pu e\u0302tre totalement regagne\u0301e. La se\u0301lection naturelle a permis de contrer les effets ne\u0301fastes de la diminution de la taille du ge\u0301nome sur le fitness des cellules minimales. Malgre\u0301 les contraintes lie\u0301es a\u0300 la rationalisation de son ge\u0301nome, la cellule minimale e\u0301volue !<\/p>\n

Les cellules minimales e\u0301volue\u0301es sont plus petites que celles non minimales e\u0301volue\u0301es. Photographie au microscope e\u0301lectronique a\u0300 balayage de populations e\u0301volue\u0301es de cellules Mycoplasma mycoides (modifie\u0301). A gauche, les cellules non-minimales. A droite, les cellules minimales. Barre d\u2019e\u0301chelle = 1 \u03bcm. Cre\u0301dits : illustration issue de la publication de Jay T. Lennon et al.\/Nature.<\/p>\n

Comment la cellule minimale re\u0301pond-elle aux de\u0301fis de l\u2019e\u0301volution ?<\/b><\/p>\n

Les chercheurs ont observe\u0301 que les cellules minimales e\u0301taient plus petites que les cellules d\u2019origine non-minimales (diame\u0300tre infe\u0301rieur de 31%). Or, la variation de la taille au sein d\u2019une espe\u0300ce unicellulaire peut e\u0302tre lie\u0301e a\u0300 sa croissance et a\u0300 son fitness. Tandis que la cellule d\u2019origine a vu sa taille augmenter de 85% en 2 000 ge\u0301ne\u0301rations, la taille de la cellule minimale n\u2019a presque pas change\u0301. Les chercheurs pensent que le responsable de cette absence de croissance est le ge\u0300ne FtsZ, mute\u0301 lors de la diminution de la taille du ge\u0301nome de la cellule minimale. En 2.000 ge\u0301ne\u0301rations, la cellule minimale a pu regagner la perte de fitness cause\u0301e par la rationalisation de son ge\u0301nome, mais n’a pas retrouve\u0301 de bonnes capacite\u0301s de croissance.<\/p>\n

Pourquoi e\u0301tudier les ge\u0301nomes ?<\/b><\/p>\n

Cette e\u0301tude de\u0301montre que la se\u0301lection naturelle peut rapidement augmenter le fitness des organismes autonomes les plus simples. La re\u0301duction de la taille du ge\u0301nome ne limite pas l’e\u0301volution et la diversification des organismes minimaux. La minimisation du ge\u0301nome a me\u0302me permis de de\u0301couvrir quels ge\u0300nes et prote\u0301ines sont essentiels a\u0300 l\u2019e\u0301volution de la cellule artificielle M. mycoides JCVI-syn3B, dont le ge\u0301nome est le plus petit de tous les organismes cultive\u0301s en laboratoire.<\/p>\n

La biologie de synthe\u0300se et l\u2019e\u0301tude des ge\u0301nomes ouvrent de nouveaux champs de compre\u0301hension du fonctionnement de la ge\u0301ne\u0301tique, de l\u2019e\u0301volution des espe\u0300ces, des interactions ho\u0302te-microorganisme et bien plus encore.<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la Djibouti<\/a>, suivez Africa-Press<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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