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Des scientifiques ont réussi à créer des cellules photosynthétiques capables de produire elles-mêmes les différents composants de leur structure.

De nombreux biologistes rêvent de pouvoir créer des cellules artificielles qui se développeraient de manière indépendante. Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont effectué un avancée importante dans ce domaine, en créant des cellules non seulement capables de synthétiser leur propre énergie chimique, mais également les différents constituants permettant leur survie, ces deux caractéristiques étant fondamentales pour obtenir des cellules indépendantes.

« J’ai essayé depuis longtemps de construire une cellule artificielle vivante, en particulier en me concentrant sur les membranes », déclare le chercheur principal Yutetsu Kuruma.

En effet, la membrane cellulaire a été le composant déterminant pour la création de ces cellules artificielles. Ces dernières ont été enveloppées par le groupe de recherche dans des membranes lipidiques qui contenaient des petits composants membranaires (comme l’ATP synthase et la bactériorhodopsine) extraites de cellules vivantes, et qui assurent la synthèse d’énergie nécessaire à la production d’ATP, convertissant l’énergie lumineuse en énergie utilisable pour produire les différentes structures cellulaires (avec l’aide de l’ATP synthase).

De plus, les cellules artificielles étaient capables de produire d’autres protéines comme de vraies cellules, par l’expression des gènes de l’ADN qu’elles contenaient. Elles n’en synthétisent pas autant que les vraies cellules, mais les chercheurs estiment que cet objectif ne sera pas difficile à atteindre après quelques futures améliorations.

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Ces cellules pourraient être potentiellement utiles pour l’étude de certains mécanismes cellulaires, et également pour la production d’organes ou tissus artificiels à des fins médicales. Des études concernant le passage des médicaments, leur mode d’action, ainsi que le fonctionnement de senseurs intelligents à l’intérieur seraient envisageables.

Sur le même sujet : Des biologistes ont développé les cellules artificielles les plus ressemblantes aux naturelles jamais conçues

Elles pourraient aussi servir à retracer l’origine de la vie. Au cours de l’évolution, les cellules sont devenues plus complexes. Les biologistes se sont toujours demandés comment les premières cellules, appelées protocellules, ont pu se développer et avoir leur propre métabolisme avec des organites rudimentaires.

Ces cellules artificielles, qui n’ont pas des structures aussi complexes que les naturelles, pourraient aider à répondre à ces questions, et peut-être même déterminer le moment exact de leur évolution.

Si, comme leur recherche l’a démontré, deux protéines membranaires suffisent pour produire la quantité d’énergie nécessaire pour permettre l’expression des gènes, on pourrait supposer que l’utilisation de l’énergie lumineuse (solaire en particulier) a été la clé de leur passage à des structures plus complexes.

Les cellules développées par les chercheurs ne fonctionnement pas encore exactement comme leurs homologues naturelles, mais elles ouvrent la voie à la production de cellules artificielles énergiquement indépendantes.

Source : Nature Communications

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