Penseur

mardi, janvier 09, 2007

Dynamic Days (7) : La vie, nouveau Meccano

Le billet de Dvanw sur la biologie synthétique décrit cette nouvelle discipline : il s’agit d'envisager la cellule et le code génétique non plus du point de vue des sciences de la vie ( en essayant de comprendre ) mais du point de vue de l'ingénieur ( en essayant de fabriquer ! ). Le but est de concevoir et fabriquer des composants biologiques et des systèmes qui n'existent pas auparavant dans la nature. Je voudrais montrer quelques exemples de cette approche, tirée d’une conférence de James Collins.

Les bioingénieurs de ce domaine sélectionnent, à partir d’une liste qui fait penser à un catalogue d’électronicien ou à une boîte de meccanos, un certain nombre de gènes pour les assembler et réaliser une tâche donnée. Ces gènes sont assemblés en un plasmide (un chromosome circulaire) et sont insérés dans une bactérie comme E. Coli. La bactérie se charge alors de synthétiser les protéines du « programme » (car la meilleure analogie est un programme informatique).

Un premier exemple est la bactérie « On-Off », ou interrupteur biologique. Il s’agit d’un système de trois gènes : deux d’entre eux commande la synthèse d’une molécule qui a pour effet d’inhiber l’activité de l’autre. Ainsi, si l’un d’entre eux prend l’avantage, seule « sa » molécule est présente, et le rôle du troisième gène est justement de faire basculer cet avantage. Cette bascule n’est pas très rapide, donc inutile de rêver à un transistor biologique. Par contre, il est extrêmement stable. Ce troisième gène peut être activé par un évènement extérieur, comme un polluant ou un composé toxique, et les deux premiers gènes peuvent synthétiser des marqueurs colorés. Bientôt des bandes de papier coloré comme détecteurs de fuite de gaz ou d’explosifs ?

Une autre idée est celle du « compteur ». Là, c’est un peu plus subtil. Soit une séquence A synthétisant une protéine (un médicament par exemple) qui doit être distribué à certains moments, un certain nombre de fois, ou avec une certaine régularité. Il suffit (façon de parler, rien que cette étape est assez complexe) d’ajouter un bloqueur b au début de la chaîne, et un déclencheur D à un autre endroit du plasmide. Le bloqueur b empêche la fixation des ribosomes, chargés de la lecture des séquences. Ainsi, A produit un médicament, mais bA ne fait rien. Quand un certain évènement survient, le déclencheur D va synthétiser une protéine qui neutralise b, et permet la synthèse du médicament à partir de A. Un tel évènement peut être la présence d’un composé chimique, l’exposition à la lumière UV, le simple passage du temps… faites votre choix dans la boîte à outils !

La mise en cascade de plusieurs de ces systèmes permet de réaliser un compteur, pour en fin de décompte faire se suicider la cellule : voilà un système intéressant pour éviter que ces bactéries spécialisées ne vivent plus longtemps que nécessaire et prolifèrent. Voilà qui est bien !

6 commentaires:

dvanw a dit…

La conférence dont tu parles est est-elle axccessible sur le web ou y as-tu assisté live ?

Sinon, je continue à m'étonner de la différence d'approche entre les deux rives de l'Atlantique. Quand ici, on agite des grandes questions sur la vie et sur l'éthique( ce qui consiste en général à organiser un débat avec Axel Khan ) là-bas, ils sont déjà en train de déposer des brevets...

Pour ma part, je n'arrive pas à choisir mon camp, et je reste sur l'impression (illusoire?) qu'il doit y avoir une troisième voie...

Matthieu a dit…

j'ai eu la chance d'y assister en live (voir les autres billets sur les Dynamic Days pour d'autres exemples), je doute qu'elle soit sur le net, je n'ai pas vu de camera.

de quelle troisieme voie parles-tu ? je ne sais pas si la position est aussi tranchee que tu le dis, entre des americains ne se posant pas de questions et des francais immobilises. mais en tout cas, je ne vois pas ce que pourrais etre une troisieme voie. Une "biologie respecteuse du vivant" ? hmmm, il faudrait definir chacun des termes de la phrase precedente ! :-D

NicoR a dit…

Drew Endy, du programme PARTS au MIT (http://openwetware.org/wiki/Endy_Lab) était l'invité de l'excellent podcast Futures in Biotech au mois de novembre:

http://futuresinbiotech.blogspot.com/2006/10/fib-episode-008-dr-drew-endy-genetic.html

Entretien d'une heure, absolument passionnant sur le sujet.

Tom Roud a dit…

J'ajouterais que :
- JJ Collins a en parallèle fondé sa start-up, et est je crois déjà millionnaire.
- à ma connaissance, la biologie synthétique marche surtout chez les bactéries, ça a l'air d'être plus difficile dans les eucaryotes

Matthieu a dit…

pour autant que je sache (conf, site internet) tout se fait via E.Coli. apres tout, tant que le vecteur est compatible, il n'a pas d'importance, donc autant prendre le plus familier.

Par contre je ne savais pas, pour le coup de la start-up. c plutot bien

SB a dit…

La biologie synthétique se développe même en France...

Voir :
-la première participation d'une équipe française à la compétition iGEM :

leur wiki

- biologiesynthetique.fr un wiki général en français sur le domaine

lien ici