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La biologie synthétique a été associée à la chimie de synthèse pour concevoir et créer des enzymes artificielles personnalisées au sein d’organismes vivants.

Dans un nouvel article scientifique, des chercheurs de l’Université d’Uppsala décrivent comment, à l’aide d’une méthode totalement nouvelle, ils ont synthétisé une enzyme artificielle qui fonctionne dans le métabolisme des cellules vivantes. Ces enzymes peuvent utiliser l’énergie de la cellule et permettre ainsi à l’hydrogène d’être produit à partir de l’énergie solaire.

Des enzyme artificielles pour produire de l’hydrogène 

L’hydrogène est depuis longtemps considéré comme un vecteur d’énergie prometteur, mais sa production dépend toujours des énergies fossiles. L’hydrogène renouvelable peut être également extrait de l’eau, mais ces systèmes sont encore relativement limités.

Dans ce nouvel article, publié dans la revue Energy and Environmental Science, un groupe de recherche européen interdisciplinaire dirigé par des scientifiques de l’Université d’Uppsala décrit comment des enzymes artificielles convertissent l’énergie solaire en hydrogène. Cette méthode entièrement nouvelle a été développée à l’université ces dernières années.

Cette technique est basée sur des microorganismes photosynthétiques avec des enzymes insérées génétiquement qui sont combinées avec des composés synthétiques produits en laboratoire. La biologie synthétique a été associée à la chimie de synthèse pour concevoir et créer des enzymes artificielles sur mesure à l’intérieur d’organismes vivants.

Des enzymes qui utilisent l’énergie d’une cellule

« Nous avons maintenant pu utiliser la méthode que nous avons développée pour produire des enzymes qui utilisent l’énergie de la cellule pour produire de l’hydrogène gazeux », explique Adam Wegelius, doctorant au département de chimie du laboratoire Ångström de l’université d’Uppsala.

« L’évolution a déjà mis au point et perfectionner un outil permettant de capturer la lumière du soleil grâce à la photosynthèse, et en introduisant notre enzyme artificielle dans les cyanobactéries photosynthétiques, nous pouvons directement bénéficier de ce processus, produisant ainsi de l’hydrogène gazeux à partir de l’énergie solaire. Ce qui nous permet d’aller au-delà des solutions offertes par l’évolution et la nature, avec le développement de nos enzymes artificielles « déclare Berggren.

Le maître de conférences Gustav Berggren et le professeur Peter Lindblad du même département, ont conjointement dirigé cette recherche.

Source : Uppsala University