Les scientifiques en savent déjà beaucoup sur les comportements de l’ADN standard dans différents types d’environnement. Néanmoins, il y a lieu de reconnaitre que le pair existant, formé d’adénine (A) couplée à la thymine (T) et de la guanine (G) à la cytosine (C), est la seule forme de vie connue jusqu’ici. Ainsi, pour mieux comprendre les propriétés et les principes fondamentaux d’un modèle génétique, ils ont décidé de repousser les limites de l’ADN de synthèse.
Les chercheurs ont conçu de l’ADN synthétique avec quatre lettres supplémentaires : P, B, Z et S. Leur objectif est de doubler le nombre de codes dans le livre de recettes.
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La recherche est financée par la NASA et dirigée par la Foundation for Applied Molecular Evolution, aux États-Unis.
Le nouvel ADN synthétique à quatre bases de nucléotides supplémentaires a été baptisé hachimoji DNA (des mots japonais «huit lettres»). Les résultats peuvent être consultés dans la revue Science.
Des dizaines de nouveaux paramètres chimiques
Les nouveaux codes sont basés sur le même type de molécules azotées que les molécules existantes. Ils sont également associés par des liaisons d’hydrogène, formant ainsi leurs propres paires.
La différence se situe dans le fait que les nouvelles lettres introduisent des dizaines de nouveaux paramètres chimiques dans la structure en double hélice. Les chercheurs prévoient d’en faire des modèles de prédiction de la stabilité de la molécule et d’observer ensuite les structures réelles.
Les scientifiques souhaitent déconstruire peu à peu des scénarios possibles. Pour ce faire, ils doivent décrire l’évolution du nouvel ADN synthétique, passant de la simple matière organique à la chimie vivante. « Toutefois, pour bien comprendre comment un système génétique pourrait évoluer, nous devons tester les limites de sa chimie sous-jacente », a-t-il ajouté.
Pour détecter ou reprogrammer la vie, ou concevoir des nanostructures
À terme, cette étude pourrait contribuer à mieux comprendre les formes de vie possibles. « En analysant avec soin les rôles de forme, de taille et de structure dans l’ADN hachimoji, ce travail permet de mieux comprendre les types de molécules susceptibles de stocker des informations dans la vie extraterrestre sur des mondes extraterrestres », explique le chimiste Steven Benner.
Les résultats pourront également servir dans la création d’un moyen de reprogrammer la vie. Cette recherche pourrait également constituer un pas en avant vers la conception de nouvelles formes de nanostructure.
« La détection de la vie est un objectif de plus en plus important des missions de science planétaire de la NASA, et ce nouveau travail nous aidera à développer des instruments et des expériences efficaces qui élargiront la portée de ce que nous recherchons », a déclaré Lori Glaze, directrice intérimaire de la Division des sciences planétaires de la NASA.