19/01/2024 La vie artificielle bientôt parmi nous

Des chercheurs annoncent avoir créé une lignée de levure dans laquelle la moitié des 16 chromosomes sont synthétiques. C’est un grand pas en avant dans la perspective de voir une première cellule complexe doté d’un génome entièrement artificiel . Il s’agit d’un projet conduit à la New York University Langone Health L’objectif est de réaliser une plateforme pour optimiser la création de levures utiles en matière de santé humaine

Depuis un certain temps déjà ont été produits des virus et des bactéries dotés de génomes entièrement synthétiques. Mais la tâche est plus difficile dans le cas des levures, qui sont des cellules complexes ou eucaryotes (dotées de chromosomes à ADN) analogues à celles de toutes les plantes et animaux vivant sur Terre.

Les versions synthétiques de tous les chromosomes de levures ont déjà été réalisées, mais il faut désormais les assembler dans un génome correspondant à celui de la levure envisagée. Ceci prendra une année au moins car il faudra « débugger » les chromosomes artificiels, selon le terme informatique, autrement dit en extraire pour les détruire tous les éléments ayant des résultats non recherchés.

L’équipe a aussi ajouté 3.000 sites au génome artificiel pour y assurer la reproduction d’éléments jugés favorables.

Certains biologistes estiment indispensable de veiller à ce que ces nouvelles variétés ne s’échappent pas dans la nature avant que tous leurs effets n’aient été étudiés. D’autres pensent qu’il s’agit d’un vœu pieux.

Référence

Debugging and consolidating multiple synthetic chromosomes reveals combinatorial genetic interactions

• Yu Zhao
• Camila Coelho 13
• Amanda L. Hughes 13
• Lars M. Steinmetz 17
• Yizhi Cai
  
• Summary
  The Sc2.0 project is building a eukaryotic synthetic genome from scratch. A major milestone has been achieved with all individual Sc2.0 chromosomes assembled. Here, we describe the consolidation of multiple synthetic chromosomes using advanced endoreduplication intercrossing with tRNA expression cassettes to generate a strain with 6.5 synthetic chromosomes. The 3D chromosome organization and transcript isoform profiles were evaluated using Hi-C and long-read direct RNA sequencing. We developed CRISPR Directed Biallelic URA3-assisted Genome Scan, or “CRISPR D-BUGS,” to map phenotypic variants caused by specific designer modifications, known as “bugs.” We first fine-mapped a bug in synthetic chromosome II (synII) and then discovered a combinatorial interaction associated with synIII and synX, revealing an unexpected genetic interaction that links transcriptional regulation, inositol metabolism, and tRNASerCGA abundance. Finally, to expedite consolidation, we employed chromosome substitution to incorporate the largest chromosome (synIV), thereby consolidating >50% of the Sc2.0 genome in one strain.
• Jef D. Boeke November 08, 2023
  DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.025