07 février 2024 (Actualités Nanowerk) L'ingénierie du génome permet aux scientifiques de modifier le code génétique des microbes. Aujourd’hui, des chercheurs ont modifié le génome de la bactérie Escherichia coli (E. coli) pour le rendre immunisé contre les infections virales. Ces infections entraînent souvent l’échec des cultures bactériennes. Les chercheurs ont également équipé la souche modifiée de dispositifs de sécurité qui bloquent le transfert indésirable de matériel génétique à d’autres bactéries. Ces fonctionnalités fonctionnent comme un dispositif de biosécurité pour empêcher les bactéries modifiées de survivre en dehors du laboratoire. Pour améliorer encore sa biosécurité, les chercheurs ont conçu la souche pour qu'elle dépende d'un acide aminé que l'on ne trouve pas dans la nature. Cet acide aminé doit être apporté à la culture pour permettre aux bactéries de se développer. Cette recherche a été publiée dans Nature ("Un code génétique échangé empêche les infections virales et le transfert de gènes").texte” border=”0″ align=”middle”> Un virus bactérien insérant du matériel génétique à l’intérieur d’une cellule bactérienne lors de l’infection. (Image : Behnoush Hajian) La biofabrication utilise des bactéries comme E. coli comme des « bio-usines » pour produire des produits chimiques, des biomatériaux et des biocarburants. Cela implique la culture de grandes cultures bactériennes. Ces cultures sont exposées au risque d'infections virales. Cela peut conduire à l’effondrement de la culture bactérienne, interrompant ainsi la production. Un autre risque est que des organismes modifiés puissent s'échapper dans l'environnement. Là, ils peuvent transférer leurs gènes modifiés à d’autres organismes. Ces travaux fournissent une nouvelle technologie d’ingénierie du génome qui réduit considérablement la probabilité de cette contamination virale. Il intègre des mesures de biosécurité pour empêcher le microbe modifié de se développer en dehors du laboratoire et de transférer son matériel génétique. La technologie élargira la gamme d’applications et le potentiel commercial des microbes modifiés. La plupart des organismes vivants utilisent le même code génétique inscrit dans leur ADN. Le code ADN se compose de quatre lettres pouvant former 64 mots de trois lettres (ou codons). La cellule « exprime » les traits observables codés dans ses gènes en traduisant chaque codon en l’un des 20 éléments constitutifs (appelés acides aminés) qui forment les protéines. Pour construire ses protéines, la cellule ajoute chaque acide aminé à l’aide d’un acide ribonucléique de transfert (ARNt) spécifique, qui « lit » le codon correspondant. Dans certains cas, plusieurs codons différents correspondent au même acide aminé car le code génétique compte 64 codons pour 20 acides aminés. Pour savoir si l’ingénierie du génome peut conférer une résistance aux virus aux bactéries, les chercheurs ont testé une méthode « recodée ». E. coli souche dont le code génétique avait été reprogrammé pour utiliser seulement 61 codons au lieu de 64. Ils s'attendaient à ce que les virus soient incapables d'infecter la souche recodée car les gènes viraux utilisent les 64 codons. Cependant, certains virus contenaient leurs propres ARNt et étaient donc capables d’infecter la souche recodée. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont ensuite modifié la souche avec des ARNt supplémentaires qui ajoutent un acide aminé différent de celui codé par certains codons. Lorsque des virus tentent d’infecter ces cellules modifiées, les protéines virales sont mal traduites, tuant ainsi le virus. Ce même effet empêche l’expression des gènes de souche recodés s’ils se propagent dans d’autres bactéries. Enfin, la nouvelle souche recodée nécessite également un acide aminé synthétique pour survivre, garantissant ainsi qu’elle ne peut pas se développer en dehors du laboratoire. Ce « pare-feu génétique » entre les bactéries modifiées et d’autres micro-organismes permet l’étude de nouvelles fonctions biologiques et rend les bactéries génétiquement modifiées beaucoup plus sûres à utiliser pour des applications telles que la biofabrication.

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• La source: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64612.php