Une équipe financée par l'UE à l'origine de progrès en bioinformatique
Des scientifiques financés par l'UE ont réussi à démontrer la faisabilité de composants pour une sorte de «bio-ordinateur» et ont ouvert la voie à de nouvelles avancées dans le domaine du génie biologique. Les scientifiques, du département de chimie à l'université de Liège, en Belgique, et de l'institut de chimie de l'université hébraïque de Jérusalem en Israël, détaillent leurs travaux dans un article publié dans la revue Nature Nanotechnology. Le soutien de l'UE pour ces recherches provient du projet MOLOC («Molecular logic circuits»), qui a reçu un peu plus de 2 millions d'euros sur le budget de 2,67 millions d'euros du thème «Technologies de l'information et de la communication» (TIC) du septième programme-cadre (7e PC). Dans le cadre de cette étude, menée par le professeur Itamar Willner de l'université hébraïque de Jérusalem, les chercheurs ont développé et démontré de manière expérimentale que la catalyse par des acides nucléiques artificiels connus sous le nom d'ADNzymes et leurs substrats peuvent former une plateforme viable pour les opérations logiques qui sont essentielles aux processus computationnels. Les travaux pourraient aider au développement d'applications en nanomédecine, par exemple, où la capacité à réaliser des opérations logiques au niveau moléculaire pourrait faciliter l'analyse d'une maladie et déclencher la réponse des agents thérapeutiques. «Les systèmes biologiques qui peuvent réaliser des opérations computationnelles pourraient être très utiles en génie biologique et en nanomédecine, et l'ADN [acide désoxyribonucléique] et autres biomolécules ont déjà été utilisées comme composants actifs dans des circuits bio-computationnels», écrivaient les chercheurs. «Cependant, pour que les circuits bio-computationnels soient utiles dans des applications, il faudra développer une bibliothèque d'éléments informatiques pour démontrer le couplage modulaire de ces éléments et confirmer que cette approche est modulable.» L'équipe belgo-israélienne a créé une plateforme computationnelle basée sur l'ADN qui puise ses ressources dans des bibliothèques d'acides nucléiques, l'une d'elles étant constituée de sous-unités d'ADNzymes; la deuxième bibliothèque contient les substrats d'ADNZymes. «Nous montrons que la bibliothèque d'ADNzymes, conçue et synthétisée par l'équipe du professeur Willner, mènera à la réalisation d'un ensemble complet de portes logiques qui peuvent être utilisées pour calculer toute fonction booléenne», expliquait Françoise Remacle de l'université de Liège, également coordinatrice du projet MOLOC. «Nous montrons également que [l']assemblage dynamique [de ces portes] dans les circuits peut être dirigé vers des entrées sélectives. En outre, la conception permet l'amplification des sorties.» Le projet MOLOC a commencé début 2008 et devrait s'achever à la fin de cette année. L'objectif de l'initiative est de concevoir et de démontrer la faisabilité et les avantages des circuits logiques dans lequel l'élément fondamental est une molécule unique (ou un ensemble d'atomes ou de molécules) agissant en tant que circuit logique. Ces systèmes sont différents de ceux qui utilisent les molécules comme activateur. Les partenaires du projet MOLOC, outre l'université de Liège et l'université hébraïque de Jérusalem, sont l'institut de recherche sur les états solides (IFF) au Forschungszentrum Jülich, l'institut Max Planck d'optique quantique, le département de chimie de l'université Heinrich-Heine de Düsseldorf, l'institut d'optique appliquée à la Technische Universität Darmstadt, tous basés en Allemagne, et l'institut Kavli de nanosciences à l'université de technologie de Delft aux Pays-Bas.
Pays
Belgique, Israël