Recyclage du dioxyde de carbone excédentaire grâce à de minuscules microbes
Des scientifiques ont spécialement conçu des microbes pour transformer le dioxyde de carbone en produits chimiques qui sont des éléments constitutifs potentiels de produits pharmaceutiques
Si certains microbes peuvent rendre les gens malades ou altérer les aliments, d'autres sont indispensables à la survie. Ces minuscules organismes peuvent également être modifiés pour produire des molécules spécifiques. Des chercheurs dont les travaux sont publiés dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering ont recâblé l'un de ces microbes pour l'aider à lutter contre les gaz à effet de serre dans l'atmosphère : Il absorbe du dioxyde de carbone (CO2) et produit du mévalonate, un élément de base utile pour les produits pharmaceutiques.
La concentration croissante de gaz à effet de serre dans l'atmosphère a entraîné un réchauffement planétaire généralisé. Pour commencer à résoudre le problème, les émissions de gaz à effet de serre, dont leCO2, doivent être réduites de manière significative. En outre, leCO2 déjà présent pourrait être éliminé. Des méthodes de capture duCO2 sont en cours de développement, et l'une des options prometteuses concerne les microbes. Le génie génétique peut modifier leurs voies naturelles de biosynthèse, transformant les microbes en usines vivantes miniatures capables de produire toutes sortes de choses, par exemple de l'insuline.
L'une des usines microbiennes potentielles est Cupriavidus necator H16, une bactérie favorisée par sa nature relativement peu exigeante quant à son alimentation. Comme elle ne peut survivre qu'avec duCO2 et de l'hydrogène, cette bactérie est un excellent candidat pour capturer et convertir les gaz en molécules plus grosses. Mais même si l'ADN du microbe peut être recâblé pour produire des produits intéressants, il n'est pas très doué pour se souvenir de ces nouvelles instructions au fil du temps. En termes scientifiques, les plasmides (les instructions génétiques) sont relativement instables. Katalin Kovacs et ses collègues ont voulu voir s'ils pouvaient améliorer la capacité de C. necator à se souvenir de ses nouvelles instructions et à produire des éléments de construction utiles à base de carbone à partir du gazCO2.
L'équipe s'est attelée au piratage des voies biochimiques de C. necator responsables de la conversion duCO2 en grandes molécules à six atomes de carbone. La clé de l'amélioration de la stabilité du plasmide réside dans une enzyme appelée RubisCo, qui permet à la bactérie d'utiliser leCO2. Essentiellement, le nouveau plasmide a été associé à l'enzyme, de sorte que si une cellule ne se souvenait pas des nouvelles instructions, elle ne se souviendrait pas de la manière de fabriquer RubisCo et mourrait. En revanche, les cellules restantes ayant une meilleure mémoire survivraient et se répliqueraient, transmettant le plasmide.
Lors des tests, les microbes nouvellement modifiés ont produit beaucoup plus de mévalonate, une molécule à six carbones, qu'une souche témoin. Le mévalonate est un élément de construction moléculaire pour toutes sortes de substances dans les systèmes vivants et synthétiques, y compris le cholestérol et d'autres molécules stéroïdiennes ayant des applications pharmaceutiques. En fait, cette recherche a permis de produire les plus grandes quantités de mévalonate à ce jour à partir deCO2 ou d'autres réactifs à carbone unique en utilisant des microbes. Les chercheurs affirment qu'il s'agit d'un système de fixation du carbone plus économique que les systèmes précédents impliquant C. necator, et qu'il pourrait être étendu à d'autres souches microbiennes.
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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