Introduction

Les chercheurs de l'Université du Minnesota, dirigés par le professeur Kate Adamala, ont créé SpudCell, un système cellulaire synthétique construit à partir de composants chimiques connus qui peut effectuer un cycle cellulaire complet. Ce système innovant est capable de croître, de répliquer son génome, de se diviser et de subir une sélection et une compétition sur plusieurs générations.

Contexte Technique

SpudCell est composé de 36 enzymes purifiées, d'un génome de 90 000 paires de bases réparti sur neuf molécules d'ADN distinctes, et d'une membrane lipidique. Le système utilise le système PURE (Protein Synthesis Using Recombinant Elements) pour l'expression des protéines, qui est un mélange défini de 36 enzymes purifiées provenant de bactéries E. coli, y compris des ribosomes, qui lisent l'ADN et produisent des protéines.

La composition chimique des cellules synthétiques est définie au moment de leur formation, avec une concentration connue de tous les composants. Les cellules sont des liposomes, des sphères creuses faites de molécules lipidiques, qui contiennent le génome d'ADN et le système d'expression des protéines PURE.

Analyse et Implications

SpudCell démontre que de nombreux processus fondamentaux de la vie peuvent être reconstitués à partir de composants entièrement spécifiés et purifiés. Le système montre une croissance contrôlée génétiquement, une division sans cytosquelette et une sélection et une compétition opérant sur plusieurs générations. Cependant, des défis importants restent à relever, tels que la construction de ribosomes à partir d'instructions génétiques et l'amélioration de la distribution du génome.

Ces avancées ouvrent des perspectives prometteuses pour la recherche sur les cellules synthétiques et pourraient avoir des implications significatives pour la biologie, la médecine et les technologies émergentes, notamment en ce qui concerne le développement de systèmes biologiques artificiels et la compréhension des principes fondamentaux de la vie.

Perspective

Les prochaines étapes de la recherche devraient se concentrer sur la résolution des défis restants, tels que la construction de ribosomes à partir d'instructions génétiques, l'amélioration de la distribution du génome et la réduction de la dépendance à l'alimentation externe. La réussite de ces efforts pourrait conduire à la création de systèmes biologiques artificiels plus complexes et plus autonomes, capables de simuler les processus de la vie avec une précision et une fiabilité accrues.