Transformer la biologie synthétique : l'innovation de l'USC Dornsife dans la construction de chromosomes synthétiques avec CReATiNG

par Amir Hussein
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Synthetic Biology Revolution

L'USC Dornsife College of Letters, Arts and Science a introduit CReATiNG, une méthode révolutionnaire en biologie synthétique, qui simplifie et réduit considérablement le coût de création de chromosomes synthétiques à partir d'ADN de levure. Cette avancée technologique promet de révolutionner divers domaines, notamment la médecine, la biotechnologie et l'exploration spatiale, comme le rapporte SciTechPost.com.

La méthode CREATiNG de l'USC Dornsife marque une avancée significative dans la biologie synthétique en rationalisant le processus de construction de chromosomes synthétiques. Cette approche devrait conduire à des progrès considérables dans toute une série de domaines scientifiques et médicaux.

Technique innovante en biologie synthétique

Développé par des chercheurs de l'USC Dornsife, CReATiNG (Cloning Reprogramming and Assembling Tiled Natural Genomic DNA) offre une méthode plus simple et plus économique pour assembler des chromosomes synthétiques. Cette innovation pourrait grandement améliorer le domaine du génie génétique, avec de vastes implications en médecine, biotechnologie, production de biocarburants et exploration spatiale.

Faciliter le processus d'assemblage des chromosomes

CReATiNG utilise une technique de clonage et de réassemblage de segments d'ADN naturel de levure. Cela permet la création de chromosomes synthétiques capables de remplacer leurs homologues naturels dans les cellules. La méthode permet la combinaison de chromosomes provenant de diverses souches et espèces de levure, la modification des structures chromosomiques et la suppression simultanée de plusieurs gènes.

Ian Ehrenreich, professeur de sciences biologiques à l'USC Dornsife et chercheur principal, a souligné que CReATiNG dépasse considérablement les technologies existantes. Il a déclaré : « CReATiNG permet une reprogrammation génétique complexe des organismes d’une manière qui était auparavant considérée comme irréalisable, même avec des outils de pointe comme CRISPR. » Il a souligné le potentiel de cette méthode pour améliorer notre compréhension fondamentale de la vie et ses applications en biologie synthétique. La recherche devrait être publiée le 20 décembre dans Nature Communications.

Progrès du génie génétique

La biologie synthétique a été reconnue comme un domaine qui permet aux scientifiques de contrôler des cellules vivantes comme les levures et les bactéries, améliorant ainsi notre compréhension de leurs fonctions et permettant la production de composés bénéfiques tels que de nouveaux médicaments.

Ehrenreich a noté que la génomique synthétique, une branche de la biologie synthétique impliquant la synthèse de chromosomes ou de génomes entiers, reposait traditionnellement sur la construction de ces composants à partir de segments d'ADN synthétisés chimiquement, un processus à la fois laborieux et coûteux.

CREATiNG, comme l'explique Alessandro Coradini, chercheur postdoctoral chez Agilent et premier auteur de l'étude, propose une nouvelle approche en utilisant des segments d'ADN naturels pour assembler des chromosomes entiers. Cette méthode démocratise la recherche génétique avancée, réduisant à la fois les coûts et les obstacles techniques, et facilitant de nouvelles percées scientifiques et médicales.

Applications potentielles de CRÉATION

Les implications de CReATiNG sont particulièrement remarquables dans les domaines de la biotechnologie et de la médecine. Cela pourrait conduire à une production plus efficace de produits pharmaceutiques et de biocarburants, à des progrès dans les thérapies cellulaires pour des maladies telles que le cancer et à de nouvelles méthodes de biorestauration environnementale, comme la création de bactéries consommatrices de polluants.

La technique est également prometteuse pour des applications dans l’exploration spatiale, permettant potentiellement le développement de micro-organismes ou de plantes adaptés à la vie dans les stations spatiales ou lors de missions spatiales prolongées. Cependant, les chercheurs notent que cette application nécessiterait d’importantes recherches futures.

L’une des principales conclusions de l’étude est l’observation selon laquelle la réorganisation des segments chromosomiques chez la levure peut affecter de manière significative leurs taux de croissance, certaines modifications pouvant entraîner une augmentation ou une diminution de la croissance de 68%. Cela souligne l’impact substantiel de la structure génétique sur les fonctions biologiques et ouvre de nouvelles voies de recherche dans ce domaine.

L'étude, intitulée « Construire des chromosomes synthétiques à partir de l'ADN naturel », sera publiée dans Nature Communications avec un DOI de 10.1038/s41467-023-44112-2.

L'équipe de recherche comprend Ian Ehrenreich, Alessandro Coradini, Christopher Ne Ville, Zachary Krieger, Joshua Roemer, Cara Hull, Shawn Yang et Daniel Lusk de l'USC Dornsife. Il a été financé par la subvention 2124400 de la National Science Foundation, la subvention R35GM130381 des National Institutes of Health et une bourse postdoctorale Agilent.

Foire aux questions (FAQ) sur la révolution de la biologie synthétique

Qu’est-ce que la méthode CReATiNG développée à l’USC Dornsife ?

CReATiNG est une technique révolutionnaire développée par des chercheurs de l'USC Dornsife College of Letters, Arts and Science. Il représente une avancée majeure en biologie synthétique, permettant la construction plus simple et plus rentable de chromosomes synthétiques à partir de l’ADN de levure. Cette méthode a le potentiel de faire progresser considérablement divers domaines, notamment la médecine, la biotechnologie et l’exploration spatiale.

Comment la méthode CReATiNG améliore-t-elle la construction des chromosomes synthétiques ?

CReATiNG simplifie le processus de construction de chromosomes synthétiques en clonant et en réassemblant des segments d'ADN naturels de levure. Cela permet la création de chromosomes synthétiques pouvant remplacer leurs homologues naturels dans les cellules. La technique facilite la combinaison de chromosomes de différentes souches et espèces de levure, la modification des structures chromosomiques et la suppression simultanée de plusieurs gènes, ce qui en fait une amélioration significative par rapport aux technologies actuelles.

Quelles sont les applications potentielles de la méthode CReATiNG ?

La méthode CReATiNG a de vastes applications potentielles dans plusieurs domaines. En médecine et en biotechnologie, cela pourrait conduire à une production plus efficace de produits pharmaceutiques et de biocarburants, et contribuer au développement de thérapies cellulaires pour des maladies comme le cancer. En sciences de l’environnement, cela pourrait permettre la création de bactéries consommatrices de polluants. De plus, il est prometteur pour l’exploration spatiale, car il pourrait contribuer au développement de micro-organismes ou de plantes susceptibles de survivre dans l’espace.

Quelles sont les implications des résultats de la méthode CReATiNG sur les taux de croissance des levures ?

L'étude a révélé que la réorganisation des segments chromosomiques chez la levure à l'aide de la méthode CReATiNG peut modifier considérablement leurs taux de croissance, certaines modifications entraînant une croissance jusqu'à 68% plus rapide ou plus lente. Cette découverte met en évidence l’impact profond que la structure génétique peut avoir sur la fonction biologique et ouvre de nouvelles voies de recherche pour explorer davantage ces relations.

Qui a participé à la recherche sur la méthode CReATiNG et comment a-t-elle été financée ?

L'équipe de recherche pour la méthode CREATiNG comprenait Ian Ehrenreich, Alessandro Coradini, Christopher Ne Ville, Zachary Krieger, Joshua Roemer, Cara Hull, Shawn Yang et Daniel Lusk, tous affiliés à l'USC Dornsife. L'étude a été financée par une subvention de la National Science Foundation, une subvention des National Institutes of Health et une bourse postdoctorale Agilent.

En savoir plus sur la révolution de la biologie synthétique

  • Collège des lettres, des arts et des sciences de l'USC Dornsife
  • Journal de communication sur la nature
  • Fondation nationale de la science
  • Subventions des Instituts nationaux de la santé
  • Programme de bourses postdoctorales Agilent

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5 commentaires

Liz O. décembre 20, 2023 - 12:32 pm

J'en ai entendu parler sur un podcast, la partie sur l'exploration spatiale m'a séduit. l'utiliser pour de longues missions spatiales ? c'est sauvage.

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SaraL décembre 20, 2023 - 3:38 pm

Tout à fait d'accord, c'est incroyable de voir comment ils utilisent l'ADN de levure pour créer de nouveaux chromosomes, c'est comme si des trucs de science-fiction devenaient réels.

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Marc T décembre 20, 2023 - 10:40 pm

J'ai lu cela dans un autre article, le potentiel de la médecine et de la biotechnologie est tout simplement époustouflant, imaginez le type de traitements que nous pourrions voir dans le futur.

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Jake M décembre 20, 2023 - 11:36 pm

wow, c'est énorme pour la science, non ? la biologie synthétique est en train de vraiment décoller et l'USC est au top avec ce truc CREATiNG.

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Rajesh K. décembre 21, 2023 - 7:11 am

N'est-il pas risqué de jouer avec les chromosomes et les gènes comme ça ? Je veux dire, ça a l’air bien, mais qu’en est-il du côté éthique ? juste une pensée…

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