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Générer des cocktails enzymatiques dédiés [projet ANR]

…en tirant profit de l’organisation des gènes codant pour les enzymes chez certaines bactéries

Enzymes de dégradation des xylanes codées par un « Polysaccharide Utilizing Locus » du microbiote intestinal du termite Pseudacanthotermes militaris.
Publié le 09/08/2018

Au cours de l’Evolution, les microorganismes se sont adaptés à leur environnement, notamment en ce qui concerne leur capacité à consommer les sources carbonées qu’ils rencontrent, en particulier les polysaccharides végétaux. Cette consommation passe par la synthèse d’enzymes qui agissent en synergie pour dégrader les structures complexes de ces polysaccharides. Chez les bactéries du genre Bacteroides, présentes dans le microbiote intestinal, les gènes codant pour ces enzymes sont organisés en "Polysaccharide Utilization Loci" (PUL), suggérant que ces zones du génome contiennent l’ensemble des enzymes nécessaires à la dégradation d’un polysaccharide donné.

Dans le projet ANR DECO (Evolution of Xylan PUL’s enzymes for the DEsign of innovating enzymatic COcktails), ces PUL vont donc être exploités pour découvrir de nouvelles enzymes et envisager la co-évolution d’enzymes issues d’un même PUL. L’objectif de ces travaux est d’identifier des structures d’enzymes, des organisations spatiales, des acides aminés clés pour expliquer la spécificité de substrat, permettant à terme de concevoir de nouveaux cocktails enzymatiques pertinents pour l’exploitation des co-produits du blé et du maïs.

Les équipes (PVPP et BIBS) de BIA impliquées dans DECO seront chargées de caractériser les biomasses utilisées comme substrats, de sélectionner les enzymes et les combinaisons d’enzymes les plus efficaces à partir d’un criblage réalisé à Toulouse et d’analyser les produits d’hydrolyse obtenus. La même stratégie sera appliquée à partir d’enzymes natives et d’enzymes évoluées.

Partenaires :

  • Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (Toulouse, équipe Lignocellulases, Claire Dumont, coordinatrice),
  • Unité BIA (Nantes, équipes pvpp, BIBS-4),
  • Institut de Pharmacologie et Biologie Structurale (Toulouse)

Enzymes de dégradation des xylanes codées par un « Polysaccharide Utilizing Locus » du microbiote intestinal du termite Pseudacanthotermes militaris. Les flèches représentent les gènes, Pmxx sont les noms donnés aux gènes clonés et aux protéines surexprimées.. © Inra
Enzymes de dégradation des xylanes codées par un « Polysaccharide Utilizing Locus » du microbiote intestinal du termite Pseudacanthotermes militaris. Les flèches représentent les gènes, Pmxx sont les noms donnés aux gènes clonés et aux protéines surexprimées. © Inra

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Département(s) associé(s) :
Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
Centre(s) associé(s) :
Pays de la Loire, Occitanie-Toulouse