Les chercheurs ont élaboré une méthode chimique inédite pour produire des chaînes de ce ZNA dans un synthétiseur automatique d'ADN. Afin de valider l'éligibilité de ce nouveau squelette comme outil génétique artificiel, des études in vitro et in vivo propres au phénomène de l'évolution ont été réalisées. La bactérie Escherichia Coli a été utilisée pour l'approche in vivo, afin d'étudier entre autre, l'incorporation de ce nouvel acide nucléique dans l'ADN de la bactérie. Le polymère génétique artificiel s'est montré apte à transmettre précisément de l'information génétique, sous la forme des bases de l'alphabet ATGC.
Le ZNA, dont l'enchaînement comporte un solide lien carbone-phosphore, présente une stabilité chimique fortement accrue qui devrait le faire préférer à l'ADN pour stocker durablement de l'information avec des applications dans différents domaines tels que les biotechnologies, les énergies renouvelables ou la médecine de demain.
La disponibilité du squelette inédit ZNA s'ajoute à celle des nouvelles paires de bases explorées par plusieurs groupes. La xénobiologie, sous-discipline naissante de la biologie de franchit un cap décisif avec ces découvertes. La variété des supports chimiques qui permettent de transmettre de l'information héréditaire dépasse largement les processus génétiques naturels. Le but de ce travail est de mobiliser les ressources de la chimie pour déployer de nouveaux vecteurs nucléiques comme outils diagnostiques et thérapeutiques.
L'essentiel sur l'alphabet génétique :
- Le stockage et la gestion génétiques chez les êtres vivants reposent seulement sur deux polymères nucléiques, l'ADN et l'ARN. Un acide xénonucléique ou xénobiotique (XNA) est un polymère synthétique, porteur d'information génétique et permettant sa prolifération et son expression selon les mêmes principes que les acides nucléiques comme l'ADN et l'ARN.
- Dans toutes les cellules vivantes de toutes les espèces connues, les acides nucléiques sont le support ultime de l'information génétique, laquelle est entreposée dans l'ADN qui se reproduit par réplication et s'exprime par transcription en ARN puis traduction en protéines. Ces trois processus (réplication, transcription, traduction) sont régis par la copie moléculaire (templating) reposant sur l'appariement complémentaire des bases (G avec C, A avec T, A avec U) ;