Activité génétique des bactéries sous lumière rouge
Les résultats ouvrent des perspectives passionnantes pour l'application biotechnologique des bactéries
Des chercheurs de l'université de Bayreuth ont modifié la sensibilité à la lumière rouge de systèmes bactériens permettant de contrôler l'activité des gènes et ont reprogrammé leur réponse moléculaire au stimulus lumineux. Ces résultats ouvrent des perspectives passionnantes dans l'application biotechnologique des bactéries.
Les bactéries doivent constamment s'adapter à des signaux externes changeants tels que la température, le pH ou la lumière. Au niveau moléculaire, ces adaptations se font souvent par l'ajout ou la séparation de groupes phosphates. Chez de nombreuses bactéries, un système à deux composants composé d'une enzyme sensible à la lumière et d'un régulateur est souvent responsable de ces processus. Dans certains systèmes, l'enzyme sépare les groupes phosphates du régulateur sous la lumière rouge ; dans l'obscurité, l'enzyme ajoute des groupes phosphates au régulateur. Le régulateur déclenche alors d'autres processus moléculaires dans la bactérie, tels qu'un changement dans l'activité du gène, qui peut être utilisé pour produire presque n'importe quelle protéine. Des chercheurs de l'université de Bayreuth ont modifié un système bactérien à deux composants et ont ainsi montré que les systèmes bactériens peuvent être spécifiquement reprogrammés dans leur réponse physiologique à des stimuli externes. L'article a été publié récemment dans Nature Communications.
Pour leur système modèle, Stefanie Meier, doctorante dans le groupe de travail Photobiochimie, et le professeur Andreas Möglich, chef du groupe de travail, ont remplacé l'unité sensible à la lumière du système à deux composants par une autre. Le système à deux composants est ainsi devenu dix fois plus sensible à la lumière rouge que la variante originale.
Les chercheurs ont trouvé la raison de cette plus grande sensibilité à la lumière dans l'activité modifiée des groupes phosphates : Dans le système modifié à deux composants, les groupes phosphates se séparent plus rapidement sous l'effet de la lumière rouge que dans le système original. Cela signifie que le système est inactivé même à de faibles intensités de lumière rouge.
Les chercheurs ont également modifié la longueur de la connexion (le "linker") entre l'unité photosensible et le reste de l'enzyme. Ils ont constaté que les systèmes dont le linker avait été modifié présentaient des propriétés de régulation de la lumière et de réponse au signal au niveau génétique différentes de celles des systèmes d'origine.
Pour les chercheurs, les variantes obtenues, qui présentent une sensibilité accrue et une activité reprogrammée, constituent de nouveaux outils pour des applications dans les domaines de la biologie synthétique et de la biotechnologie. "Les résultats obtenus à partir de ce système modèle ont une pertinence générale pour d'innombrables systèmes de ce type, qui régulent d'importantes réponses bactériennes telles que le développement, le mouvement et l'infectiosité. En outre, nous créons des systèmes directement utilisables en biotechnologie, qui permettent d'activer la production de n'importe quelle protéine par la lumière rouge", explique Möglich.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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