La recherche sur la relation entre la régulation génétique et la physiologie cellulaire a une longue histoire, depuis les études de Jacques Monod sur le contrôle génétique jusqu’aux simulations cellulaires complètes actuelles utilisant une approche plus systémique. La biologie synthétique a enrichi ce domaine de recherche en concevant des circuits qui dissocient la croissance de la production de protéines, minimisent la production et la charge métabolique, ou exploitent la concurrence pour les ressources comme mécanisme de régulation.

Plus récemment, les systèmes acellulaires sont apparus comme des outils puissants en biologie synthétique pour étudier et construire des circuits génétiques. Ils offrent des avantages uniques : un système ouvert, des réactions rapides, le découplage des effets régulateurs, un contrôle plus précis de la composition, l’absence de mutations et une plus grande facilité de manipulation pour l’automatisation. Par exemple, la combinaison de la technologie acellulaire avec l’apprentissage automatique et l’ingénierie itérative permet d’optimiser la production de protéines et d’explorer les processus fondamentaux.

Ma présentation portera sur le développement de cette technologie pour exprimer des génomes complets, identifier de nouvelles cibles régulatrices dans les bactéries modèles et non modèles, et explorer le développement futur des cellules artificielles.

Mots clés : Systèmes d’expression acellulaires, biologie synthétique, biologie des systèmes, cellules artificielles, expression génomique.