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Le 01 février 2018 à 00h 00 par Par Sylvie Latieule

Enquête biologie de synthèse : L'ADN se mettra-t-il au service de la chimie ?

Extrait : Q u'y a-t-il de plus séduisant que d'arriver à produire n'importe quelle molécule par fermentation de sucre dans un micro-organisme ? Cette technologie, on la connaît. Il s'agit de la biologie de synthèse, un terme qui a été proposé, en 2004, par analogie à chimie de synthèse. Derrière se cache l'idée de maîtriser le vivant, voire de le recréer - si tant est que cela soit possible, un jour - en assemblant des briques biologiques élémentaires pour construire des systèmes biologiques complexes capables de s'exprimer et de se reproduire. De fait, la biologie de synthèse constitue une évolution majeure par rapport à la biologie classique qui était essentiellement descriptive. Ce saut technologique, on le doit à la découverte et au séquençage de l'ADN, et à la rencontre de plusieurs disciplines scientifiques : la génétique moléculaire, les mathématiques, l'informatique et les sciences de l'ingénieur. Pour recréer des systèmes vivants de plus en plus sophistiqués, deux approches cohabitent, explique Pierre Monsan, président-fondateur de Toulouse White Biotechnology (TWB). Une première, dite « Bottom up », encore au stade de la théorie, consisterait à assembler des « biobriques » génétiques préalablement modélisées par ordinateur pour créer un organisme vivant. À l'inverse, la deuxième approche, dite « Top down », a déjà connu ses premiers succès. Elle consiste à transformer des organismes vivants existants, notamment en les simplifiant au maximum par le retrait de gènes, pour y introduire un nouveau patrimoine génétique qui prendra le contrôle du micro-organisme. C'est notamment l'exploit révélé par l'Américain Craig Venter et ses collaborateurs, en 2010, lorsqu'il a décrit la synthèse et l'introduction d'un fragment d'ADN de taille très conséquente dans une bactérie de laboratoire, pour créer une bactérie synthétique que l'ONG canadienne ETC group a baptisée Synthia. Parmi les co-auteurs de cette publication, la mention en troisième position de Carole Lartigue de l'Inra de Bordeaux illustre le haut niveau d'expertise de la France dans la biologie de synthèse. Le projet de modification du vivant n'est toutefois pas nouveau. Il était déjà porté par la biologie moléculaire, puis par l'ingénierie génétique. Avec la biologie synthétique, la démarche devient rationalisée, automatisée et l'on cherche à transformer des micro-organismes en mêlant à la fois des constructions génétiques récupérées dans la nature et des constructions entièrement synthétiques. Dans un rapport sur les biotechnologies industrielles datant de 2015, l'Académie des technologies définissait la biologie de synthèse comme une version 4G de la biotechnologie industrielle (voir encadré). Déjà des applications industrielles Aujourd'hui, quelques applications industrielles se revendiquent de la biologie de synthèse. La société américaine Genencor, devenue DuPont Industrial Biosciences, a probablement ouvert la voie avec la mise au point de souches optimisées capables de produire du propanediol (PDO). Ces souches ont été vendues à DuPont et Tate&Lyle qui ont développé un procédé industriel pour commercialiser leur produit dès 2006. On peut également citer la production de l'antipaludique artémisinine. Cette molécule était au départ exclusivement extraite d'une plante, l'armoise, jusqu'à ce que le groupe Sanofi fasse l'acquisition d'une technologie basée sur la biologie de synthèse auprès de la société américaine Amyris. Plus récemment, on a vu fleurir deux unités de production d'acide succinique par Reverdia et BioAmber. On pourrait ajouter l'usine commerciale de Green biologics dans le Minnesota qui produit du butanol, l'usine de Novamont qui produit du BDO avec la technologie de Genomatica et un certain nombre d'usines qui produisent des acides aminés par fermentation ou du DHA/ EPA. Mais au-delà, on peine à multiplier les exemples. Il faut ensuite descendre au stade de la démonstration avec la société Global Bioenergies, un des fleurons du biocluster Genopole d'Évry, selon Pierre Tambourin, fondateur de Genopole et président de la fondation Fondagen. Cette société se propose de produire de l'isobutène par fermentation de sucre. Un défi scientifique lié au fait que, dans la nature, les micro-organismes ne produisent pas du tout d'isobutène. Il a cependant été relevé par le chercheur Philippe Marlière, co-fondateur de la société. C'est...

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