À la recherche de nouveaux "ciseaux à sucres"
Publié par Adrien le 05/03/2019 à 08:00
Source: CNRS
Les sucres complexes jouent des rôles multiples et essentiels dans le monde vivant: éléments de structure (cellulose), substances de réserve (amidon), signaux moléculaires (comme ceux des groupes sanguins)... Cette variété de fonctions repose sur des structures elles aussi très diverses, liées à une multiplicité de briques élémentaires et aux différentes façons de les agencer. La dégradation de ces glucides requiert donc une variété d'enzymes spécifiques, qui sont loin d'être toutes identifiées, en particulier dans le monde (Le mot monde peut désigner :) microbien: le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il...) humain n'en contient qu'une douzaine mais notre microbiote (Le microbiote est une nouvelle dénomination de la microflore.) intestinal 60 à 70 000 !


Certaines de ces protéines ont déjà été cristallisées et leur structure tridimensionnelle résolue. © Marie-Line Garron/AFMB/CNRS-AMU

Deux équipes françaises du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) ont conçu une méthode pour accélérer la découverte de ces enzymes, et en ont identifié d'un coup 79 nouvelles, ainsi que 13 nouvelles familles (alors que moins de 200 familles avaient été décrites en plus d'un siècle). Avec des méthodes de bioinformatique, des scientifiques du laboratoire Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) et fonction des macromolécules biologiques (CNRS/Aix-Marseille Université) ont recherché dans des milliers de génomes des gènes pouvant coder ces enzymes. Ils ont ensuite produit les protéines correspondant à 560 de ces séquences.

Des chercheurs du Centre de recherches sur les macromolécules végétales du CNRS, à Grenoble, ont alors pris le relais afin d'identifier la fonction de ces enzymes: pour cela, ils les ont exposées à une collection de plus de 200 sucres complexes. Malgré les nouvelles découvertes publiées cette semaine dans PNAS, il reste 243 protéines dont l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) n'a pu être établie. Outre la meilleure compréhension du vivant qu'elles permettent, ces enzymes peuvent devenir des outils dans des domaines variés, des bioénergies aux cosmétiques en passant par la nutrition (La nutrition (du latin nutrire : nourrir) désigne les processus par lesquels un être vivant transforme des aliments pour assurer son fonctionnement. La nutrition est également une science pluridisciplinaire,...).

Bibliographie:

Discovery of novel carbohydrate-active enzymes through the rational exploration of the protein sequences space, William Helbert, Laurent Poulet (Un poulet est une jeune volaille, mâle ou femelle, de la sous-espèce Gallus gallus domesticus, élevé pour sa chair.), Sophie Drouillard, Sophie Mathieu, Mélanie Loiodice, Marie Couturier, Vincent Lombard, Nicolas Terrapon, Jeremy Turchetto, Renaud Vincentelli et Bernard Henrissat. PNAS, 4 mars 2019. DOI: 10.1073/pnas.1815791116.
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