De l’ADN à 4 lettres à l’ADN à 8 lettres – le nouveau succès des scientifiques

10 Pourattassi 2026 Introduction Sur Terre, des bactéries à la baleine bleue, tous les êtres vivants connus utilisent le même langage génétique « à quatre lettres » (Genetic Alphabet) : l’adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). Ces quatre lettres s’apparient selon des règles précises dans la structure en double hélice de l’ADN, stockant l’information génétique des organismes et la transmettant à la génération suivante. À présent, des scientifiques de l’Université de Californie à San Diego (UC San Diego) ont démontré qu’il est possible de doubler ce langage génétique « universel » : une version étendue à huit lettres peut être lue avec précision par les machines naturelles des cellules. Publiée le 2 septembre 2026 dans la revue Nature Communications, cette étude constitue une étape majeure pour la biologie synthétique. Détails de la découverte L’équipe de recherche, dirigée par le professeur Tong Wang de la Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences de l’UC San Diego, a mené cette étude en se concentrant sur une enzyme cellulaire essentielle : l’« ARN polymérase » (RNA Polymerase). Cette enzyme lit l’ADN pour produire de l’ARN — première étape de l’expression génique (Gene Expression). Les chercheurs ont utilisé une technologie d’imagerie de pointe, la « cryo-microscopie électronique » (Cryo-Electron Microscopy), pour capturer l’activité de cette enzyme à une échelle plus petite que la largeur d’un atome. Le langage à huit lettres « Hachimoji » Le langage génétique étendu utilisé dans cette étude est appelé « Hachimoji » — un mot japonais signifiant « huit lettres » — et désigne un système qui combine aux quatre lettres naturelles quatre nouvelles lettres d’ADN créées artificiellement. L’équipe a constaté que l’ARN polymérase d’E. coli reconnaissait et traitait ces nouvelles lettres avec la même précision que les lettres naturelles. Pourquoi cette découverte est-elle importante ? Auparavant, des scientifiques avaient déjà créé des lettres d’ADN artificielles en laboratoire. Mais le principal défi consistait à savoir si les machines naturelles des cellules (les enzymes qui copient et lisent l’ADN) pouvaient traiter correctement ces nouvelles lettres. Si ces enzymes hésitent face aux nouvelles lettres, des erreurs peuvent apparaître dans l’information génétique. La nouvelle étude confirme qu’une enzyme naturelle clé — sans aucune reconfiguration — peut traiter ces nouvelles lettres avec précision. C’est une preuve majeure qu’il est possible de traiter une information génétique étendue sans devoir reprogrammer entièrement les cellules. Fonctionnement même sans liaisons hydrogène Dans une autre étude publiée le 12 août 2026 dans PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), la même équipe a rapporté une découverte encore plus surprenante : l’ARN polymérase a pu reconnaître et traiter une paire de lettres d’ADN artificielles dépourvues de liaisons hydrogène. En général, on considère les liaisons hydrogène indispensables pour maintenir l’assemblage des deux brins d’ADN ; le fait que l’enzyme puisse fonctionner même en leur absence soulève donc de nouvelles questions pour la compréhension fondamentale de la génétique. Applications pratiques Les chercheurs estiment que cette découverte ne relève pas seulement de la curiosité scientifique fondamentale : elle pourrait ouvrir la voie à de nombreuses applications importantes. Par exemple, en utilisant des langages génétiques étendus, des molécules d’ADN artificielles capables d’identifier des cellules de cancer du foie ont déjà été mises au point. Comprendre comment l’ARN polymérase lit avec précision ces lettres artificielles fournit une base moléculaire pour développer de nouveaux outils de diagnostic (Diagnostics), des méthodes thérapeutiques (Therapeutics) et des systèmes biologiques ingénierés (Engineered Biological Systems) capables d’effectuer de nouvelles fonctions inexistantes dans la nature. L’objectif à long terme de la biologie synthétique L’extension du langage de l’ADN est l’un des objectifs à long terme de la biologie synthétique (Synthetic Biology). S’il devient possible, par ingénierie, de créer des organismes capables de produire de nouveaux acides aminés absents de la nature ou de réaliser de nouvelles fonctions, cela pourrait entraîner des transformations révolutionnaires en médecine, en agriculture et dans l’industrie. Par exemple, on pourrait concevoir des micro-organismes produisant de nouveaux types de protéines, ou des systèmes cellulaires capables de fabriquer des composés médicamenteux inexistants dans la nature. Accueil prudent de la communauté scientifique Bien que cette découverte ait été largement saluée, des chercheurs indépendants examinent attentivement ces résultats, conformément à la démarche scientifique. Le fait que la structure moléculaire ait été visualisée directement par cryo-microscopie électronique est considéré comme une preuve directe, plus solide que des indices indirects antérieurs (tels que les taux d’erreur). Conclusion Cette découverte, qui étend le langage génétique fondamental des êtres vivants, repousse les frontières des sciences biologiques dans de nouvelles directions. La capacité à passer d’un langage à quatre lettres à un langage à huit lettres pourrait ouvrir, à l’avenir, la voie à des avancées révolutionnaires en médecine, en diagnostic et en biologie de l’ingénierie. Il s’agit d’un chapitre scientifique majeur, montrant que le langage même du vivant peut être mis à jour par l’être humain. Publication : Arivuppasi Media