des-bactéries-qui-produisent-des-composés-utiles
Des chercheurs ont mis au point une méthode pour stimuler la production de nouveaux composés antibiotiques ou antiparasitaires se cachant dans les génomes des actinobactéries, qui sont à l’origine de médicaments tels que l’actinomycine et la streptomycine et sont connus pour abriter d’autres richesses chimiques inexploitées.

Stimuler la production de nouveaux composés

Les chercheurs ont voulu surmonter un problème vieux de plusieurs décennies auquel sont confrontés ceux qui espèrent étudier et utiliser les innombrables composés antibiotiques, antifongiques et antiparasitaires que les bactéries peuvent produire, a déclaré Satish Nair, professeur de biochimie et qui a dirigé ces recherches.
« Dans les conditions de laboratoire, les bactéries ne fabriquent pas le nombre de molécules qu’elles sont capables de produire », a-t-il déclaré. « Et c’est parce que plusieurs sont régulées par des hormones à petites molécules qui ne sont pas produites à moins que les bactéries ne soient menacées ».
Nair et ses collègues ont voulu déterminer comment ces hormones influencent la production d’antibiotiques dans les actinobactéries. En exposant leurs bactéries à la bonne hormone ou combinaison d’hormones, les chercheurs espèrent inciter les microbes à produire de nouveaux composés qui soient médicalement utiles.
L’équipe s’est concentrée sur l’avenolide, une hormone plus stable chimiquement que celle utilisée dans les études antérieures sur les hormones bactériennes. L’avenolide régule la production d’un composé antiparasitaire connu sous le nom d’avermectine dans un microbe du sol. Une version chimiquement modifiée de ce composé est utilisée pour traiter la cécité des rivières, une maladie transmise par les mouches qui rendait aveugle des millions de personnes, principalement en Afrique subsaharienne, avant que ce médicament ne soit développé.

Un processus de synthèse de l’avenolide 

Pour cette nouvelle étude, Iti Kapoor, étudiante diplômée en chimie, a mis au point un processus de synthèse de l’avenolide en laboratoire plus simple que celui qui était disponible auparavant. Cela a permis à l’équipe d’étudier les interactions de l’hormone avec son récepteur, à la fois à l’intérieur et à l’extérieur des cellules bactériennes.
« En utilisant une méthode appelée cristallographie à rayons X, l’Iti et Philip Olivares, étudiant diplômé en biochimie, ont pu déterminer comment l’hormone se lie à son récepteur et comment le récepteur se lie à l’ADN en l’absence d’hormones », a déclaré M. Nair. « En général, ces récepteurs se trouvent sur le génome et ils agissent essentiellement comme des obstacles ».
Les chercheurs ont découvert que lorsque l’hormone se lie à l’hormone, le récepteur perd sa capacité à s’accrocher à l’ADN. Cela désactive les obstacles, permettant à l’organisme de produire des composés comme les antibiotiques.
En sachant quelles régions du récepteur sont impliquées dans la liaison à l’hormone et à l’ADN, l’équipe a pu scanner les génomes de dizaines d’actinobactéries pour trouver des séquences qui avaient les bons traits pour se lier à leur récepteur ou à des récepteurs similaires. Ce processus, appelé extraction du génome, a permis à l’équipe d’identifier 90 actinobactéries qui semblent être régulées par l’avenolide ou d’autres hormones de la même classe.

Des molécules impossibles à fabriquer en laboratoire

« Notre projet à long terme est de prendre ces 90 bactéries, de les cultiver en laboratoire, de leur ajouter des hormones synthétisées chimiquement et de voir quelles nouvelles molécules sont produites », a déclaré M. Nair. « La beauté de notre approche est que nous pouvons maintenant amener les bactéries à produire de grandes quantités de molécules que nous ne pourrions normalement pas fabriquer en laboratoire ».
Cette recherche a été publiée dans eLife.
Source : University of Illinois at Urbana-Champaign
Crédit photo : Pexels

Des bactéries qui produisent des composés utilesmartinbiothechnologie
Des chercheurs ont mis au point une méthode pour stimuler la production de nouveaux composés antibiotiques ou antiparasitaires se cachant dans les génomes des actinobactéries, qui sont à l'origine de médicaments tels que l'actinomycine et la streptomycine et sont connus pour abriter d'autres richesses chimiques inexploitées. Stimuler la production de...