Toute forme de vie sur Terre repose sur la capacité des cellules à synthétiser des protéines, groupe de molécules assurant toutes les fonctions cellulaires. Les cellules se doivent donc d’être bien outillées et posséder une multitude de ribosomes, véritables petites usines cellulaires chargées de fabriquer les protéines. Immense comparé aux autres éléments contenus dans les cellules (les organites), le ribosome est composé d’une molécule appelée ARN (acide ribonucléique) ribosomique, structure restée très stable au cours de l’évolution. Des scientifiques de l’Université de l’Illinois, à Chicago, et de l’Université Northwestern ont réussi à créer en laboratoire des ribosomes artificiels, à partir d’ARN ribosomique hybride. Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature. «Le ribosome synthétisé, que nous avons appelé Ribo-T, fonctionne presque aussi bien que celui de nos cellules», ont commenté les chercheurs. Même si ce travail reste expérimental, les chercheurs imaginent déjà toutes les possibilités qu’offre Ribo-T . «Il permettrait de produire de nouveaux médicaments et des biomatériaux de nouvelle génération et conduire à une meilleure compréhension du fonctionnement des ribosomes», ajoutent-ils. Car grâce au génie génétique, les ribosomes pourraient être manipulés en laboratoire afin de remplir des fonctions qu’un ribosome naturel ne peut faire.
Vue de la structure du ribosome de levure : la petite sous-unité est représentée en bleu tandis que la grande apparaît en jaune. L’ARN ribosomique est représenté en rouge. © M. Yusupov
Pour mieux comprendre, il faut revenir au rôle rempli par le ribosome dans la synthèse de protéines. Première étape : l’ADN est synthétisée en ARN messager (voir schéma ci-dessous). Puis l’ARN messager sort du noyau de la cellule et les deux sous-unités du ribosome (une grande et une petite, en gris sur le schéma) s’unissent pour former des chaînes polypeptidiques. Ces chaînes vont éventuellement former la protéine finale. Une fois cette dernière entièrement synthétisée, les sous-unités du ribosome se séparent. Le Ribo-T parvient lui aussi à fabriquer une protéine à partir d’ARN messager. Dans un tube à essai, il a même synthétisé suffisamment de protéines dans des bactéries (Escherichia coli) pour les maintenir en vie, alors qu’elles manquaient de ribosomes naturels! Cependant, les deux sous-unités du Ribo-T demeurent unies après que la synthèse soit complétée.
Synthèse de protéine © E. Jaspard, 2013
Bien que des ribosomes aient déjà été synthétisés en laboratoire auparavant, ils ne parvenaient qu’à produire des chaînes polypeptidiques incomplètes. Or Ribo-T aurait le potentiel de synthétiser une large gamme de protéines souhaitables, ouvrant ainsi des applications en biologie synthétique et en médecine. De plus, les scientifiques espèrent que leurs travaux permettront d’améliorer notre compréhension du fonctionnement des ribosomes et de la synthèse des protéines. Un pas de plus vers la vie artificielle ?
Source: sciencesetavenir.fr/sante/20150731.OBS3…