Comment les bactéries construisent une tirelire pour les périodes de soudure


Comment les bactéries construisent une tirelire pour les périodes de soudure

La biosynthèse de la cyanophycine ressemble à un essuie-glace en action : un domaine est responsable de l’ajout d’aspartate (Asp), un deuxième domaine est responsable de l’ajout d’arginine (Arg), de deux acides aminés riches en azote et le troisième domaine maintient la chaîne en croissance solide de cyanophycine. Crédit photo : Labour Schmeing

Les peuvent économiser des ressources supplémentaires les de soudure. C’est un peu comme garder une ou transporter une batterie de secours. Une réserve importante est le granulat de cyanophycine, qui a été découvert pour la première fois par un scientifique italien il y a environ 150 ans. Il a vu de grandes taches sombres dans les cellules des algues bleu- (cyanobactéries), qu’il a examinées sans comprendre ce qu’elles étaient ni quel était leur but. Depuis, les scientifiques ont compris que la cyanophycine est un biopolymère vert naturel, que les bactéries l’utilisent pour stocker de l’azote et de l’énergie, et qu’elle pourrait avoir de nombreuses utilisations biotechnologiques. Ils ont essayé de produire de grandes quantités de cyanophycine en utilisant l’enzyme qui la fabrique (connue sous le nom de cyanophycine synthétase) dans tout, de E. coli au tabac, mais sans pouvoir en obtenir suffisamment pour qu’elle soit très utile.

En combinant deux techniques de pointe, la cryomicroscopie électronique (à l’Installation de recherche en microscopie électronique de McGill) et la cristallographie aux rayons X, les chercheurs de McGill ont pu voir pour la première fois l’enzyme active en action.

« Jusqu’à présent, les scientifiques n’ont pas été en mesure de comprendre les cellules bactériennes stockent l’azote dans la cyanophycine simplement parce qu’ils ne pouvaient pas voir l’enzyme en action », explique Martin Schmeing, professeur au Département de biochimie de McGill et auteur principal d’un récent article sur Biologie chimique de la nature. «En rassemblant des images 3D de l’enzyme à l’œuvre dans un film, nous avons pu voir trois unités structurelles (ou domaines) différentes se réunir pour former la cyanophycine synthétase. C’est un exemple surprenant et très élégant de bio-machine naturelle. »

Les prochaines étapes de la recherche examineront les autres enzymes utilisées tout au long du cycle de biosynthèse et de dégradation de la cyanophycine. Une fois que les chercheurs seront en mesure de les voir en action, ils obtiendront potentiellement une compréhension structurelle complète des processus impliqués et découvriront comment suralimenter les cellules pour reverdir d’énormes quantités de cyanophycine et de polymères apparentés pour leurs applications biotechnologiques Fabrication de polymères, par exemple dans les adoucisseurs d’eau et antitartre biodégradables ou dans la fabrication de nanovésicules thermosensibles pour le transport ciblé de principes actifs.


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Plus d’information:
Itai Sharon et al., Structures et fonction de l’acide aminé polymérase cyanophycine synthétase, Biologie chimique de la nature (2021). DOI : 10.1038 / s41589-021-00854-y

Fourni par l’Université McGill

Citation: Comment les bactéries créent une tirelire pour le Lean Times (2021, 14 octobre) Récupéré le 14 octobre 2021 sur https://phys.org/news/2021-10-bacteria-piggy-bank.html

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