Ils inventent un langage de programmation pour de l’ADN synthétique

Ils inventent un langage de programmation pour de l’ADN synthétique

Ils inventent un langage de programmation pour de l’ADN synthétique 623 410 Sébastien BAGES

Semblable aux langages Python et Java servant pour la programmation en informatique, des chimistes pourraient bientôt être en mesure d’utiliser un ensemble structuré d’instructions afin de “programmer” la façon dont les molécules d’ADN interagissent dans un tube à essai ou une cellule.


Une équipe dirigée par l’Université de Washington a développé un langage de programmation pour la chimie. Son espoir ? Rationaliser les efforts qui auraient comme objectif de concevoir un réseau capable de guider le comportement de mélanges de réactions chimiques, de la même manière que les voitures utilisant des contrôleurs électroniques embarqués de guidage, les robots et d’autres appareils. En médecine, ces réseaux pourraient servir de libérateurs “intelligents” pour les solutions médicamenteuses (au lieu de gélules dissolvantes) ou de détecteurs de maladies à échelle cellulaire.

Cette découverte a été publiée la semaine dernière (29 septembre) dans la revue Nature Nanotechnology.

Les chimistes et enseignants se servent et enseignent les réseaux de réactions chimiques, un langage séculaire d’équations décrivant comment les mélanges de produits chimiques se comportent. Les ingénieurs de l’université se sont accaparés ce langage dans l’objectif de le pousser un peu plus loin et l’utiliser pour écrire des programmes qui dirigent le mouvement de molécules faites sur-mesure.

« Nous commençons à partir d’un extrait, la description mathématique d’un système chimique. Puis, nous utilisons l’ADN pour construire des molécules qui réalisent les dynamiques souhaitées », a déclaré l’auteur Georg Seelig, professeur adjoint de génie électrique, d’informatique et d’ingénierie, également à l’Université de Washigton. « Notre vision est que finalement vous pouvez utiliser cette technologie pour construire des outils à usage général ».

Exemple d'un programme chimique. Ici, A, B et C sont différentes transformations chimiques. © Yan Liang, L2XY2.com

Exemple d’un programme chimique. Ici, A, B et C sont différentes transformations chimiques. © Yan Liang, L2XY2.com


Actuellement, quand un biologiste ou un chimiste conçoit un certain type de réseau moléculaire, le processus d’ingénierie est complexe, lourd et difficile à réutiliser pour construire d’autres systèmes. Les ingénieurs universitaires ont voulu créer un cadre qui donne aux scientifiques une plus grande flexibilité. Seelig assimile cette nouvelle approche à un langage de programmation qui explique à un ordinateur ce qu’il faut faire.

Seeling a expliqué :

Je pense que cela est intéressant parce qu’il permet de résoudre plus d’un problème. Si vous voulez qu’un ordinateur fasse autre chose, vous n’avez juste qu’à le reprogrammer. Ce projet est très similaire en cela où nous pouvons dire à la chimie quoi faire.

Les êtres humains et les autres organismes ont déjà des réseaux complexes de molécules de taille nanométrique qui aident à réguler les cellules et garder le corps en l’état. Les scientifiques sont maintenant aptes à trouver des moyens pour concevoir des systèmes de synthèse qui se comportent à l’identique de ceux biologiques, avec l’espoir que les molécules synthétiques pourraient soutenir les fonctions naturelles du corps. À cette fin, un système est nécessaire pour créer des molécules d’ADN synthétiques qui varient selon leurs fonctions spécifiques.

Cette nouvelle approche n’est pas prête à être appliquée dans le domaine médical. Les utilisations futures pourraient inclure l’utilisation de cet outil pour fabriquer des molécules qui s’auto-assemblent dans les cellules et servent de capteurs « intelligents ». Elles pourraient être intégrées dans une cellule, puis grâce à leur “programme” détecteraient les anomalies et répondraient si nécessaire, en délivrant par exemple des médicaments directement à ces cellules.

Seelig et son collègue Eric Klavins, professeur associé en génie électrique à la même université, ont récemment reçu une enveloppe de deux millions de dollars de la Fondation Nationale des Sciences (USA), comme partie d’une initiative nationale visant à dynamiser la recherche concernant la programmation moléculaire. Seeling a conclut que ce nouveau langage sera utilisé pour soutenir de plus importantes initiatives.


Citations de Phys.Org
Crédit image À-la-Une : Une vue d’artiste montrant des structures d’ADN et un “programme” de réactions chimiques sur l’écran. Un « Ordinateur chimique » exécute le programme moléculaire. © Yan Liang, L2XY2.com

Share
Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

Laisser une réponse

cinq × quatre =

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.

        Back to top
        Préférences de confidentialité

        Lorsque vous visitez notre site Web, il peut stocker des informations via votre navigateur à partir de services spécifiques, généralement sous la forme de cookies. Ici, vous pouvez modifier vos préférences de confidentialité. Il convient de noter que le blocage de certains types de cookies peut avoir un impact sur votre expérience sur notre site Web et les services que nous sommes en mesure d'offrir.

        Cliquez pour activer / désactiver le code de suivi Google Analytics.
        Cliquez pour activer / désactiver les polices Google.
        Cliquez pour activer / désactiver Google Maps.
        Cliquez pour activer / désactiver les intégrations vidéo.
        En poursuivant votre navigation, sans changer les paramètres de votre navigateur, vous acceptez l'utilisation de cookies pour garantir une bonne expérience sur notre site.