Oubliez ce que vous savez sur les manuels de biologie. Ce n’est plus de la magie. C’est de la chimie.
Des chercheurs de l’Université du Minnesota viennent de construire une cellule qui mange. Grandit. Se divise. Évolue. Ils l’ont appelé SpudCell, un nom qui semble décontracté pour un saut aussi massif, mais nous y sommes. Il ne s’agit pas d’une bactérie modifiée ou d’un virus modifié. Il s’agit d’une entité synthétique, assemblée à partir de pièces non vivantes, parvenant à parcourir l’intégralité du cycle de vie.
Pensez-y.
“L’ADN est la programmation de tout organisme vivant.”
Le Dr Katarzyna Adamula, la principale porte-parole derrière ce projet, l’a dit clairement. Nous pensons généralement à la génétique comme à des histoires complexes et enchevêtrées. Un génome humain est composé de 3 milliards de paires de bases. C’est lourd. Lent à bouger. Les scientifiques pensaient qu’une cellule vivante ne pouvait exister avec moins de 113 001 paires. SpudCell s’est moqué de cette limite.
Son génome ? Seulement 90,00 paires. Réparti sur sept ou huit morceaux de plasmide. C’est minuscule. Il est réduit au strict minimum de code requis pour dire : « J’existe, et maintenant j’en veux deux ».
Manger pour diviser
Les cellules naturelles héritent d’une machinerie issue de milliards d’années de survie. SpudCell n’a hérité que d’une recette chimique. L’équipe l’a construit à partir de membranes adipeuses façonnées en petits sacs appelés liposomes. À l’intérieur? Une usine de protéines épurée et ce petit génome circulaire.
Mais comment garder en vie un sac en plastique rempli d’enzymes ? Vous le nourrissez.
Le système est impitoyable. Les cellules synthétiques fabriquent une protéine de pores bactérienne modifiée. Il passe la tête à travers la membrane comme une antenne, affichant une étiquette chimique. Ensuite, ils libèrent des liposomes « nourriciers » plus petits – essentiellement des paquets de nutriments, d’enzymes et d’éléments constitutifs – qui portent des étiquettes correspondantes sur leur propre surface.
Lorsque les étiquettes se rencontrent, la cellule avale le paquet.
Fusionner les deux et fournir de la matière première fraîche, un processus que les chercheurs comparent à un prédateur qui attire des proies délibérément maintenues en surplus.
Ce n’est pas une digestion douce. C’est un piège chimique. La cellule se développe en volant ces ressources externes. Au fur et à mesure qu’il se gonfle, une enzyme empruntée à un virus bactérien entre en action, copiant ce minuscule ADN. Puis, machinalement, la chose se divise en filles.
Voici le truc : il n’a pas de squelette.
Les vraies cellules ont des cytosquelettes complexes pour trier l’ADN pendant la division, garantissant ainsi que chaque bébé cellule reçoive exactement une copie. SpudCell n’a rien. Pas de mains. Pas de guides. Cela divise simplement. Lorsque les chercheurs ont suivi cinq générations, environ 30 pour cent des filles survivantes conservaient encore leur génome complet, composé de sept parties. Pas génial. Mais pas nul.
C’est compliqué. C’est inefficace. Et ça a marché.
Sélection, même sans âme
L’évolution darwinienne se soucie-t-elle de savoir si vous êtes réel ? Apparemment non.
Pour tester cela, l’équipe a peaufiné le système. Ils ont créé une version de cette protéine alimentaire qui fonctionnait plus rapidement. Les cellules dotées du gène « rapide » ont saisi les paquets nourriciers plus rapidement. Lorsqu’ils étaient mélangés aux cellules lentes et laissés en compétition pour les ressources, les calculs devenaient ennuyeux et prévisibles.
En cinq générations, les cellules rapides ont pris le relais. Une expérience les a montrés passer d’une répartition 50/50 à une domination de 61 pour cent.
Ensuite, ils ont resserré les vis. Ils ont réduit les liposomes nourriciers. A fait de la faim la règle.
Les producteurs rapides n’ont pas seulement survécu. Ils ont prospéré. Deux fois plus nombreux que les plus lents.
La vie est-elle juste efficacité ?
Ou l’efficacité est-elle juste une vie ?
Cela prouve un point qui hante la biologie depuis des siècles : vous n’avez pas besoin d’étincelle. Vous n’avez pas besoin d’âme. Vous avez juste besoin d’une boucle. Entrez de l’énergie, reproduisez les instructions, divisez, répétez.
Les chercheurs ont également résolu le problème de division compliqué mentionné précédemment. En créant des protéines qui se rassemblent à la surface, elles peuvent physiquement pincer la membrane en deux. Cette nouvelle mécanique de division est également liée à cet avantage en matière d’alimentation. Les mangeurs rapides peuvent pincer et se reproduire plus souvent. La sélection est difficile lorsque les ressources sont limitées.
“Cela prouve que les fonctions les plus fondamentales de la vie, comme la croissance et la réplication, n’ont pas besoin d’une mystérieuse étincelle magique.”
Le Dr Adamala semble presque étourdi. Et qui peut lui en vouloir ? Elle dit que c’est le projet le plus excitant de sa carrière. Ils ont reproduit la biologie en chimie.
Mais il y a un piège. Le système est fragile. Cela fonctionne dans un plat. C’est à peine un début. L’article, publié sur bioRxiv en juillet par Nathaniel J. Gaut et ses collègues, admet qu’une utilisation robuste et pratique nécessite une aide internationale.
C’est le début. Une preuve de concept pour construire la vie à partir de zéro. Nous l’avons réduit à 90 000 paires de bases.
Où est-ce que ça se termine ? Est-ce important de savoir de quoi il est fait s’il se reproduit ? La question persiste.
