La biologie de synthèse est une science émergente à la frontière de la biologie, des mathématiques, de l’informatique, de la physique et de la chimie. Elle permet de concevoir, puis de construire des systèmes biologiques plus ou moins complexes, aux applications diverses.

La biologie de synthèse s’appuie sur les progrès réalisés ces dernières décennies par les biotechnologies, en particulier séquençage et synthèse d’ADN, et sur les méthodes des sciences de l’ingénieur, pour dérouler une procédure en étapes successives de modélisation mathématique, simulation informatique, réalisation biologique et validation.

Par cette approche méthodique, la biologie de synthèse crée des systèmes biologiques qui reproduisent le comportement des systèmes naturels ou sont dotés de fonctions nouvelles, absentes dans la nature voire encore inconnues. Ces nouveaux systèmes permettront de progresser dans la connaissance du vivant et devraient déboucher sur des applications majeures dans des domaines aussi variés que la santé, l’énergie, les matériaux, l’agro-alimentaire et l’environnement.

La biologie de synthèse : une science émergente

La biologie de synthèse est une science nouvelle, qui se distingue du génie génétique classique par sa méthodologie systématique, par la complexité des systèmes qu’elle crée, en comparaison d’un ou de quelques gènes transférés par génie génétique, et par la construction de novo de séquences d’ADN.

Elle regroupe actuellement 3 démarches scientifiques différentes, la construction de composés élémentaires d’ADN destinés à être assemblés, la synthèse de génomes complets et la reproduction de cellules rudimentaires.

Des applications prometteuses dans divers domaines

Des applications de la biologie de synthèse voient le jour actuellement, en particulier dans le domaine médical. Elles concernent aussi l’énergie, les matériaux, l’agro-alimentaire ou l’environnement et devraient représenter un marché considérable.

La biologie de synthèse, une science en plein essor

Les Etats-Unis montrent une avance en biologie de synthèse, mais l’Europe, et en particulier la France, affichent clairement la volonté de se positionner scientifiquement dans ce domaine.

En France, Genopole représente un des groupements les plus importants de laboratoires et d’entreprises spécialisés en biologie de synthèse.

A signaler : un article paru dans Nature en décembre 2009 sous le titre « What’s in a name ? », interrogeant 20 experts sur leur définition de la biologie synthétique, présente une diversité dans les réponses révélant à quel point il s’agit d’un vaste domaine, dont les limites ne sont pas encore complètement établies.

Pour en savoir plus :

- « La Biologie de Synthèse : origines, applications et promesses », dossier de la conférence de presse du 7 décembre 2010 organisée par Genopole.

- « La Biologie de Synthèse, une nouvelle biologie pas comme les autres ? », vidéos du café du gène du 7 décembre 2010.

- Site de l’Institut de Biologie Systémique et Synthétique (iSSB).

- Colloque international « Bottom-up, Top-down and cell-free approaches, Intellectual property issues » consacré à la biologie de synthèse, organisé à l’université d’Evry par Genopole et l’iSSB les 15 et 16 décembre 2010.

(©Photo : Johanna Höög, EMBL Heidelberg)

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