Des chercheurs du Manchester Institute of Biotechnology (MIB) de l'Université de Manchester ont développé une nouvelle méthode de bioconfinement pour limiter la fuite d'organismes génétiquement modifiés utilisés dans les processus industriels.
Dans un post publié dans Nature Communications, le Dr Stefan Hoffmann, auteur principal de l'write-up, et le professeur Patrick Cai ont découvert qu'en ajoutant un domaine déstabilisant contrôlé par l'œstradiol (ERdd) à la structure génétique de la levure de boulanger (Saccharomyces cerevisiae), ils peuvent contrôler la survie de l’organisme.
Les dégrons du domaine déstabilisant (DD) sont un élément d'une protéine qui permet la dégradation, à moins qu'un ligand particulier – une petite molécule qui se lie au dégron DD – ne soit présent pour le stabiliser. Les chercheurs ont conçu la levure pour qu'elle dégrade les protéines essentielles à la vie, à moins que l'œstradiol, un type d'œstrogène, ne soit présent. Sans estradiol, la levure mourrait.
Cette nouvelle system de confinement génétique diffère des approaches précédentes dans la mesure où elle cible directement les protéines essentielles. Il n’a aucun effet néfaste sur le fonctionnement de l’organisme, même par rapport à l’organisme de kind sauvage, et il reste une partie active du génome, même après 100 générations.
Pour y parvenir, les chercheurs ont marqué 775 gènes essentiels avec l’étiquette ERdd et ont examiné les organismes résultants pour détecter une croissance dépendante de l’œstradiol. Grâce à ce dépistage, ils ont identifié trois gènes, SPC110, DIS3 et RRP46, comme cibles appropriées. La levure modifiée s'est bien développée en présence d'estradiol et n'a pas réussi à prospérer en son absence.
Le Dr Stefan Hofmann, auteur principal et chercheur postdoctoral, a déclaré : « Alors que l'industrie begin à utiliser de as well as en moreover la biologie technique, nous devons nous assurer que nous avons toutes les bonnes mesures préventives en place dès le départ. Alors que notre nouvelle méthode de bioconfinement génétique empêche efficacement évasion des organismes modifiés, nous le considérons comme l'une des nombreuses couches nécessaires pour rendre les apps en biologie system sûres. »
Le professeur Patrick Cai, titulaire de la chaire de génomique synthétique, a déclaré : « Les mécanismes de sécurité jouent un rôle déterminant dans le déploiement de systems émergentes telles que la biologie procedure. Le développement de systèmes de bioconfinement minimisera efficacement les risques associés aux systems émergentes et protégera à la fois les chercheurs et les chercheurs. «
La biologie procedure est un domaine scientifique relativement nouveau, mais en pleine expansion, qui permet à l’industrie d’utiliser des micro-organismes, tels que des levures et des bactéries, pour produire des produits chimiques à valeur ajoutée de manière économique et efficace. Cependant, comme les micro-organismes sont souvent modifiés génétiquement pour accroître leur efficacité, cela devient un problème si les organismes s'échappent dans l'environnement naturel.
Pour garantir que les organismes modifiés ne sortent pas d’un laboratoire, le NIH fixe des seuils stricts de taux d’évasion. Actuellement, la plupart des garanties génétiques reposent sur l'une des deux méthodologies suivantes, à respecter dans les lignes directrices : soit par l'ingénierie d'une auxotrophie, par laquelle l'organisme dépend d'un métabolite spécifique présent dans son environnement pour survivre, soit par un gène « suicide », où le L'organisme produit lui-même une toxine qui le tue si certaines ailments ne sont pas remplies.
Bien que ces méthodes soient généralement génétiquement stables et suffisamment efficaces pour répondre aux directives des NIH, elles comportent des réserves quant à leur efficacité. Dans le cas où l'on dépend d'un métabolite pour nourrir l'organisme, ce métabolite peut également être trouvé dans la nature et ne pourrait pas garantir la survie de l'organisme s'il s'échappe. Pour les gènes « suicide », comme il s'agit d'une menace directe pour l'organisme, au fil des générations, le gène peut muter sélectivement et devenir inactif, ce qui en fait un contrôle inefficace.
La nouvelle méthode de bioconfinement décrite par Hoffmann et Cai pourrait être utilisée conjointement avec les méthodes existantes pour renforcer leur efficacité et fournir une fréquence d'évasion encore moreover robuste. Même s'il est utilisé comme seule méthode de bioconfinement, il fournit une fréquence d'échappement
