Biologie synthétique

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Traduction

Concept en Français Biologie synthétique / Concept en Anglais synthetic biology / Concept en Arabe علم الأحياء التخليقي

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Traductions

Définition

Domaine, Discipline, Thématique

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Génie génetique / biologie moléculaire / génétique / biologie / Chimie synthétique / Microbiologie / L'informatique / Sciences du vivant / Génie biologique /

Justification

Définition écrite

• la biologie synthétique se definit par la science qui permet la conception, la synthèse de gènes et de systèmes biologiques complets artificiels ainsi que la modification d’organismes existants dans le but qu’ils accomplissent des fonctions spécéfiques.

• La biologie synthétique regroupe des approches différentes qui partagent le même but celui de conceptualiser et produire des organismes ou des composants d’un genre nouveau. Ils opèrent à différents niveaux, de même qu’ils diffèrent par les méthodes .

  Les approches  de la biologie synthétique permet de combiner librement des éléments génétiques et vise à

       synthétiser un genome entier.

        construire des cellules vivantes à partir des molécules.

        Produire des organismes dotés d’un système génétique autre que celui des êtres vivant dans la nature. Certains chercheurs tentent de remplacer l’ADN et l’ARN par de nouvelles formes d’acides nucléiques (on parle de XNA pour « xeno nucleic acid vivant dans la nature.

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Etymologie et Histoire 1828 La première synthèse organique (de l’urée, à partir du cyanate d’ammonium) fut obtenue accidentellement par le chimiste allemand Friedrich Wöhler . 1912 La première mention en français de la « biologie synthétique » apparaît sous la plume du chimiste Stéphane Leduc En 1965, Robert Burns Woodward reçoit un prix Nobel pour ses travaux sur la synthèse de molécules organiques complexes (quinine, cholestérol, cortisone, strychnine, réserpine, chlorophylle, céphalosporine, colchicine...). En 1970, le biologiste indien Har Gobind Khorana synthétise un gène codant pour un ARN de transfert. C’est le début de l’ingénierie génétique. En 1972, Paul Berg construit une molécule d’ADN hybride (recombinée). En 1973, Woodward et Eschenmoser synthétisent la vitamine B12. En 1984 le laboratoire de Steven Benner synthétise un gène codant pour une protéine. en 2004 Le premier congrès mondial de biologie synthétique se tient à Boston, au MIT, marquera l'acte de naissance "officiel" de la biologie synthétique contemporaine. L’année suivante des chercheurs du Center for Disease Control d’Atlanta reconstruisent le virus grippal responsable de la pandémie de 1918 (grippe espagnole) afin d’identifier les facteurs associés à sa virulence. En 2008, le groupe de Craig Venter annonce la synthèse complète d’un génome bactérien (mycoplasma genitalium) et affiche son objectif de construire une « cellule minimale » == Problèmes à définir la biologie synthétique Il est difficile de trouver une définition fonctionnelle de la biologie de synthèse. Elle dépend des résultats souhaités, soit de ses applications (ou objectifs). cette définition pourrait changer au cours du temps, à mesure que cette discipline prendra de plus en plus conscience d’elle-même et qu’elle se sera plus largement répandue. Problème de déterminer si la Biologie Synthétique est une science ou une technologie, autrement dit, si la Biologie Synthétique est un domaine de connaissances fondamentales objectives caractérisé par un objet d’étude et des méthodes d'investigation rigoureuses aboutissant à des résultats vérifiables et reproductibles, avec ses propres théories ou lois, ou si elle relève d’un savoir-faire d’ingénieur basé sur la conception et l’utilisation d’instruments particuliers == Réflexions épistémologiques liés à la Biologie Synthétique La biologie de synthèse réduit l'organisme vivant à son programme gènètique en d'autre terme elle réduit l'individualité génétique . L'idée de coopération, de collaboration ou de coexistence des microorganismes est étrangère à la théorie réductionniste La Biologie synthétique est une science relativement jeune, elle emploie un réductionnisme très fort afin de tenter d'expliquer et de maîtriser les phénomènes métaboliques. *La theorie de l'information' constituant la structure épistémologique de la BIologie Synthétique et l'ADN tenant dans la théorie biologique le rôle de l'information. L'information génétique et son support sont par conséquent les objets privilégiés de la théorie biologique inspirée de la cybercinétique Biologie synthétique a plus que jamais pour programme de rendre effectif la théorie cybercinétique du vivant: theorie qui a dominé la biologie moléculaire depuis un demi-siècle, cette théorie met en continuité le substantialisme génétique et une vision mécaniste de la biologie établissant une ontologie cybercinétique qui possède plusieurs biais: ==Le monadisme == qui génèralise aux micro-organismes, l'apparente unicité des individus macroscopiques == L'immuabilité == qui en figeant un état transitoire dm un processus donne aux microorganismes l'apparente d'une identité génétique persistante dans le temps == Le mécanisme == qui cherche l'analogie parfaite entre organisme et unité de production.

Biologie synthétique - Historique (+)

Définition graphique

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Concepts ou notions associés

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Mutagenese / insertion génique / biobriques / ADN / Biocarburant / Bactérie / Médicament / Energie /

Biologie synthétique - Glossaire / (+)

Exemples, applications, utilisations

La construction de voies métaboliques produisant des composés d’intérêt (« bioproduction ») apparaît comme l’une des utilisations les plus prometteuses. développement d’une levure synthétisant l’hydrocortisone, une hormone humaine produite actuellement par voie chimique. Des biocapteurs bactériens ont été mis au point. Ils sont capables de détecter par exemple des doses subtoxiques d’arsenic ou la présence d’explosifs, avec des applications directes respectivement pour la surveillance des puits utilisés comme sources d’eau dans les pays en voie de développement et pour le repérage des mines antipersonnelles. •Energie La biologie synthétique offre des alternatives aux combustibles fossiles en créant de nouvelles sources d’énergie. Des projets ont pour but de produire de l’éthanol ou de l’hydrogène dans des bactéries ou des algues. D’autres tentent d’augmenter l’efficience de la photosynthèse. •Bioremédiation Des microorganismes façonnés « sur mesure » doivent permettre de détecter et éliminer les pollutions environnementales. •Nutrition La biologie synthétique vise à améliorer les propriétés des plantes utiles. Elle entend également utiliser des microorganismes pour produire des vitamines, des arômes et autres substances nutritives et additifs. Enfin, des "gene drives" pourraient être utilisés pour lutter contre des ravageurs. •Médecine Le potentiel de la biologie synthétique est considérable. production cellulaire de médicaments, de vaccins et de composants tissulaires; méthodes de diagnostic raffinées; bactéries spécifiques favorisant la digestion; thérapie génique sur mesure; lutte contre des insectes transmetteurs de maladies. Un des premiers exemples de l’apport de la biologie synthétique est celui de la production du médicament anti-malarique, l’artémisinine, par des cellules de levure.Cette molécule, utilisée dans les stades avancés de paludisme, était jusqu’à présent extraite de la plante Artemisiana annua, car sa synthèse chimique est impossible. Sa bioproduction permettra à la fois une diminution du coût de production, un rythme d’approvisionnement régulier et une qualité constante des lots. l’élaboration d’un dispositif biologique implantable de chrono-chimiothérapie destiné aux patients atteints de cancer. Un tel dispositif consiste à délivrer plusieurs fois par jour, selon un cycle temporel précis, des doses de deux médicaments différents. Le principal défi est ici l’intégration d’une horloge biomoléculaire. L’analogue électronique de cette horloge serait un circuit oscillant basé sur des transistors et des diodes. Afin de pouvoir fonctionner et interagir avec les tissus biologiques où elle sera implantée, notre horloge sera réalisée par un circuit biochimique comprenant quelques protéines en interaction. •Produits chimiques Outre les médicaments et les carburants, la biologie synthétique devrait permettre la fabrication de nombreux autres produits chimiques comme par exemple les produits servant de base à l’élaboration des cosmétiques, ............................................................................... ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ............................................................................... ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ (+)

Erreurs ou confusions éventuelles

• Confusion entre Biologie synthétique et OGM......
• Confusion entre Biologie synthétique et technique de l'ADN recombinant........

• Confusion fréquente entre la nature moléculaire de l'ADN et l'information portée par l'ADN
• Erreur fréquente: ....................
• Problème liés à son raisonnement

Perception que les molécules et organties de la cellule sont vivants et ne peuvent pas être modélisés avec des formules, ni prédits.

La difficulté à comprendre les mécanismes de contrôle et leur usage est probablement entravée par les modèles naïfs.

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Questions possibles

• comment peut on definir la biologie synthétique ?
• quelle est la différence entre la biologie synthétique et la génie génétique ?
• quels sont les enjeux éthiques liés à l'utilisation de la biologie synthétique ?

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Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

• Les activités alternent des séquences de classe inversée dont les activités numériques sont en continuité

avec les Ateliers Technologiques de laboratoire. Ce thème novateur ainsi que les résultats expérimentaux étant 
peu ou pas connus par de nombreux enseignants, il favorise une réflexion commune entre les enseignants et les 
élèves et la relation enseignant-élève relève davantage du côte à côte que du face à face classique de la 
pédagogie frontale.         
                                       

• s’approprier les connaissances acquises à l’aide d’un MOOC et les restituer en répondant à un QCM

synthétiser les informations repérées dans les jeux sérieux  et les communiquer sous forme de phrases simples 
et de schémas.

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Aides et astuces

• un jeu de rôle peut faciliter la compréhesnsion des applications de la biologie synthétique tout en intégrant l'aspect éthique et favorisant un débat argumenté entre les élèves .
• les jeux serieux seront utiles pour comprendre les bases de la biologie synthétique .

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Education: Autres liens, sites ou portails

• https://genie-bio.ac-versailles.fr/IMG/pdf/traam-biologiesynthetique.pdf

• Logiciels disciplinaires : exPASy, MUSCLE, BLAST, Fold-it , ValinApp’s n°1, MOOC Biologie synthétique.
• http://biologie-synthese.cnam.fr/qu-est-ce-que-c-est-/qu-est-ce-que-la-biologie-de-synthese--518724.kjsp.

https://genie-bio.ac-versailles.fr/spip.php?article203

Bibliographie

Pour citer cette page: (synthétique)

ABROUGUI, M & al, 2018. Biologie synthétique. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Biologie_synth%C3%A9tique>, consulté le 3, mai, 2024

• La biologie synthétique … vers la synthèse d’un être vivant ? Ou vers l’ingéniérie pour mieux comprendre ?

Publié le 3 avril 2018 par François Lombard..................

• INVENTORY OF SYNTHETIC BIOLOGY PRODUCTS – EXISTING AND POSSIBLE (Draft – July 27, 2012).
• La biologie synthétique : enjeux, perspectives/risques..................
• L'ABC de la biologie de synthèse 17.06.2015, par François Képès.

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