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La protéine qui n'existait pas
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La protéine qui n'existait pas

Comment fabriquer une protéine inédite ? L’idée n’est pas seulement de modifier une bactérie pour qu’elle ajoute ou supprime des constituants des protéines, les acides aminés dits naturels, dans une chaîne protéique existante. Les biologistes savent le faire depuis longtemps. Non, les chercheurs en biologie de synthèse visent un objectif bien plus ambitieux : modifier une cellule de façon qu’elle insère dans ses protéines, aux endroits souhaités, de nouveaux acides aminés non naturels. C’est ce que viennent de réussir Yorke Zhang, de l’institut de recherche Scripps, en Californie, et ses collègues avec une bactérie Escherichia coli.

Depuis plus de trente ans, diverses pistes sont explorées pour y parvenir. Toutes consistent à agir sur le code génétique. Les organismes vivants codent leurs informations héritables à l’aide de quatre nucléotides ou bases notés A, T, C et G, qui forment des paires agencées en une longue molécule en double hélice, l’ADN. Les cellules lisent cette séquence et, à chaque triplet de bases ou codon, associent un acide aminé. Avec quatre bases différentes, il existe 64 combinaisons possibles de trois bases. Mais seuls 20 acides aminés interviennent habituellement dans la fabrication des protéines, car certains codons correspondent au même acide aminé (et trois codons ont d’autres fonctions).

Des biologistes ont pu assigner des codons existants à de nouveaux acides aminés. Par exemple, en 2013, l’équipe de George Church, à la faculté de médecine de l’université Harvard, a associé le codon TAG, qui habituellement stoppe la lecture de l’ADN, à un acide aminé non standard. D’autres chercheurs imaginent de nouveaux codons. En 2010, Jason Chin, au Medical Research Council, à Cambridge, au Royaume- Uni, et ses collègues ont produit par mutagenèse une machinerie cellulaire capable de décoder non pas des triplets de bases, mais des quadruplets, et de les traduire en acides aminés non naturels. Ils ont ainsi construit une protéine avec deux acides aminés non naturels.

Yorke Zhang et ses collègues, eux, ont choisi d’introduire directement dans l’ADN une nouvelle paire de bases synthétisées. Dans un premier temps, ils ont montré que la bactérie semi-synthétique ainsi produite vivait bien et que l’incorporation était stable. Il fallait ensuite que l’information ajoutée soit transmise correctement dans la chaîne de production des protéines : la nouvelle paire de bases doit être transcrite au sein de l’ARN messager (ARNm), l’intermédiaire entre l’ADN et la machinerie de lecture (les ribosomes). Dans les ribosomes, des ARN de transfert (ARNt) spécifiques doivent alors être recrutés, capables de reconnaître les nouveaux codons de l’ARNm et de leur associer des acides aminés non naturels ; pour cela, une enzyme spécifique doit reconnaître le bon ARNt et y fixer le bon acide aminé. Pas à pas, les biologistes ont levé ces obstacles. Grâce à leurs bactéries, ils ont ainsi réussi à incorporer dans une protéine connue – une protéine fluorescente verte – un acide aminé non naturel.

Pourquoi introduire de nouveaux acides aminés dans les protéines ? Pour les doter de nouvelles fonctions. Les biologistes du domaine imaginent déjà de multiples applications dans la recherche de médicaments, la fabrication de matériaux ou l’agriculture. Certes, la production de protéines artificielles n’en est qu’à ses balbutiements, mais il est à parier qu’elle aboutira un jour. Serons-nous alors prêts à encadrer ces nouvelles pratiques en connaissance de cause ?


Source : Pour la science
Crédit : Adapté d'une image créée par William B. Kiosses ; wkiosses@scripps.edu

Les bactéries modifiées produisent une protéine fluorescente verte dans laquelle a été incorporé un acide aminé non naturel.

La protéine qui n'existait pas Actualités

La protéine qui n'existait pas

Comment fabriquer une protéine inédite ? L’idée n’est pas seulement de modifier une bactérie pour qu’elle ajoute ou supprime des constituants des protéines, les acides aminés dits naturels, dans une chaîne protéique existante. Les biologistes savent le faire depuis longtemps. Non, les chercheurs en biologie de synthèse visent un objectif bien plus ambitieux : modifier une cellule de façon qu’elle insère dans ses protéines, aux endroits souhaités, de nouveaux acides aminés non naturels. C’est ce que viennent de réussir Yorke Zhang, de l’institut de recherche Scripps, en Californie, et ses collègues avec une bactérie Escherichia coli.

Depuis plus de trente ans, diverses pistes sont explorées pour y parvenir. Toutes consistent à agir sur le code génétique. Les organismes vivants codent leurs informations héritables à l’aide de quatre nucléotides ou bases notés A, T, C et G, qui forment des paires agencées en une longue molécule en double hélice, l’ADN. Les cellules lisent cette séquence et, à chaque triplet de bases ou codon, associent un acide aminé. Avec quatre bases différentes, il existe 64 combinaisons possibles de trois bases. Mais seuls 20 acides aminés interviennent habituellement dans la fabrication des protéines, car certains codons correspondent au même acide aminé (et trois codons ont d’autres fonctions).

Des biologistes ont pu assigner des codons existants à de nouveaux acides aminés. Par exemple, en 2013, l’équipe de George Church, à la faculté de médecine de l’université Harvard, a associé le codon TAG, qui habituellement stoppe la lecture de l’ADN, à un acide aminé non standard. D’autres chercheurs imaginent de nouveaux codons. En 2010, Jason Chin, au Medical Research Council, à Cambridge, au Royaume- Uni, et ses collègues ont produit par mutagenèse une machinerie cellulaire capable de décoder non pas des triplets de bases, mais des quadruplets, et de les traduire en acides aminés non naturels. Ils ont ainsi construit une protéine avec deux acides aminés non naturels.

Yorke Zhang et ses collègues, eux, ont choisi d’introduire directement dans l’ADN une nouvelle paire de bases synthétisées. Dans un premier temps, ils ont montré que la bactérie semi-synthétique ainsi produite vivait bien et que l’incorporation était stable. Il fallait ensuite que l’information ajoutée soit transmise correctement dans la chaîne de production des protéines : la nouvelle paire de bases doit être transcrite au sein de l’ARN messager (ARNm), l’intermédiaire entre l’ADN et la machinerie de lecture (les ribosomes). Dans les ribosomes, des ARN de transfert (ARNt) spécifiques doivent alors être recrutés, capables de reconnaître les nouveaux codons de l’ARNm et de leur associer des acides aminés non naturels ; pour cela, une enzyme spécifique doit reconnaître le bon ARNt et y fixer le bon acide aminé. Pas à pas, les biologistes ont levé ces obstacles. Grâce à leurs bactéries, ils ont ainsi réussi à incorporer dans une protéine connue – une protéine fluorescente verte – un acide aminé non naturel.

Pourquoi introduire de nouveaux acides aminés dans les protéines ? Pour les doter de nouvelles fonctions. Les biologistes du domaine imaginent déjà de multiples applications dans la recherche de médicaments, la fabrication de matériaux ou l’agriculture. Certes, la production de protéines artificielles n’en est qu’à ses balbutiements, mais il est à parier qu’elle aboutira un jour. Serons-nous alors prêts à encadrer ces nouvelles pratiques en connaissance de cause ?


Source : Pour la science
Crédit : Adapté d'une image créée par William B. Kiosses ; wkiosses@scripps.edu

Les bactéries modifiées produisent une protéine fluorescente verte dans laquelle a été incorporé un acide aminé non naturel.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

03 - Allier

Du 1er juin au 30 septembre
Exposition "L'ARTISANAT AU FIL DU TEMPS"

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


Du 3 au 22 juillet
Exposition :  "LA BARBE A TRAVERS LES TEMPS"

Les rasophiles d'Oc et Oïl. Collection de rasoirs et objets s'y rapprochant au fil de l'histoire.

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


25 juillet
Découverte nature
HAUTE VALLE DE CHER, TERRE DE CONFINS

Histoire et lecture de paysages, faune et flore. Encadrée par Renée Couppat (Chemin de Travers).

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


04 - Alpes de Haute-Provence

Du 3 au 7 août
CORSO DE LA LAVANDE

Au pays des champs de lavande, très joli Corso de fleurs avec des parades de jour et de nuit, animations musicales, marché artisanale, feu d’artifice.

Comité des fêtes
1 boulevard Martin Bret
04000 Digne-les-Bains
06 34 41 86 29
www.cdf-dignelesbains.fr


05 - Hautes Alpes

Du 30 juin au 6 juillet
CHAMPIONNAT DE PARAPENTE OZONE

Compétition amicale de parapente entre les différents pilotes mondiaux et expérimentés, avec des vols dans une zone magnifique au départ de la montagne de Chabre dans la Vallée de la Méouge !

Montagne de Chabre
Châteauneuf de Chabre
05300 Val Buëch-Méouge
04 92 65 09 38


07 - Adèche

Du 1er mai au 15 novembre
Exposition "ENTRE TERRE ET EAU"

Crises sociales et environnementales dans le Delta du Danube en Roumanie, à la fin du Néolithique. A près de 2 000 km de l'Ardèche, comment se passe la fin de la Préhistoire au bord du fleuve et de la Mer Noire ? Une exposition franco-roumaine inédite, interactive et immersive, à découvrir à la Cité de la Préhistoire !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


14 - Calvados

24 juin
Visite guidée "ODYSSÉE JURASSIQUE"

Partez à la découverte du monde jurassique à travers les fossiles trouvés à Villers-sur-Mer avec l’un des médiateurs scientifiques du musée. Une visite ludique et pleine de découvertes pour petits et grands. Durée : 1h00.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


Jusqu’au 29 février 2020
Exposition
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019
Exposition "GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Du 27 mai au 3 septembre
Exposition de plein-air
"AMIS POLLINISATEURS, BIENVENUE EN VILLE !"

En ville vivent des centaines d'espèces d'insectes, dont beaucoup jouent un rôle très utile pour les humains : en butinant de fleurs en fleurs à la recherche de nourriture, ils transportent le pollen, assurant ainsi la reproduction d'un grand nombre de plantes. Ce sont des pollinisateurs !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - Gard

Du 5 mai au 30 septembre
"O3" Rétrospective de 25 ans de l'art du cube

Nicolas GAL, peintre plasticien présentera une Dériode de création en cube, des oeuvres de jeunesse où est figurée avec les mythes méditerranéens, jusqu'à des oeuvres plus récentes dénonçant l'exil moderne lié à l'eau.

La Maison de l'eau
30122 Les Plantiers
04 66 30 36 55 / 04 66 25 83 41
www.caussesaigoualcevennes.fr


50 - MANCHE

Du 5 février au 31 août
Exposition "SCIENCES EXTRAORDINAIRES"

"Des récits de Jules Verne aux mondes de demain". Une exposition entièrement consacrée à l’auteur et sa vision de l’univers futuriste.

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


18 et 19 juillet
FESTIVAL DE FUSÉES À EAU

Venez fabriquez la plus belle fusée et surtout la plus rapide !
•Ateliers de construction de fusées à eau en continu pour toute la famille
•Décollages de vos fusées dans le parc paysager

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


3 août
NUIT DES ÉTOILES

A l’occasion de cette soirée exceptionnelle, les visiteurs découvriront gratuitement les mystères de la voûte céleste dès 20h et tout au long de la soirée. De nombreuses animations adaptées à chaque public, ponctueront cette soirée. Des ateliers spécialement adaptés au jeune public et aux familles seront proposés.

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


61 - Orne

Du 14 juillet au 16 septembre

Expositions
"COMPLICITÉS, IMAGES D'UN VÉTÉRINAIRE DE CAMPAGNE"
"VAISSELLE DE GUERRE, OU DU FRICHTI À L’ASSIETTE COMMÉMORATIVE"

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


Du 13 octobre au 23 décembre
Exposition : "LES HAIES", Joël Auxenfans

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


65 - Hautes-Pyrénées

21 juillet
Visite : "LES ANIMAUX DE GARGAS"

Une fois n’est pas coutume, ce sont les animaux qui seront à l’honneur pendant cette soirée. Ils sont gravés ou peints sur les parois, ils ont été mangé par les gravettiens, ils ont vécu ou vivent encore dans la grotte…
1h30 de visite – Limité à 24 personnes. Rdv 21h15.

Grottes de Gargas / Nestplori@
Rd 261
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr


4 août
GRAVER, PEINDRE DANS UNE GROTTE : UNE EXPÉDITION SOUTERRAINE

Aller au fond d’une grotte pour peindre ou graver n’est pas une chose anodine ! Évoluer sur un sol accidenté, marcher, ramper ou encore escalader des parois dans l’obscurité et l’humidité montre que nos ancêtres prenaient des risques insensés ! 1h00 de visite – Démonstration d’allumage de feu selon la technique de la percussion, 30 min – Limité à 24 personnes.

Grottes de Gargas / Nestplori@
Rd 261
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr


67 - Bas-Rhin

Jusqu'au 31 août
Expostion temporaire
"L'ODYSSEE DES FLUTES"

Au cours de sa vie le collectionneur Charles Tripp a réuni plus de 1 000 flûtes provenant du monde entier. Environ 200 de ses instruments sont présentés dans le parcours de visite de Point d'Orgue.

Centre d’Interprétation du Patrimoine
Point d’Orgue

50 rue du Couvent
67440 Marmoutier
03 88 71 46 84
www.cip-pointdorgue.fr


70 - Haute-Saône

► Du 3 avril au 30 septembre
EXPOSITION "MARTIN LUTHER KING"

Cette exposition retrace la vie et les combats menés par Martin Luther King.

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
25 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
http://www.maisondelanegritude.fr

Lieux:

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