Des chercheurs de la Henry Samueli School of Engineering and Applied Science de l’University of California de Los Angeles, ont franchit une nouvelle étape en biologie synthétique, en modifiant génétiquement une bactérie E.Coli afin de la rendre capable de synthétiser des polycétides aromatiques bactériens, une famille de produits naturels incluant notamment des antibiotiques et des médicaments anti-cancéreux.
Les polycétides proviennent de la condensation itérative de sous-unités "acétyle" ou "malonyle" par les enzymes spécialisées appelées "polycétides synthase". Structurellement parlant, les polycétides représentent une famille très diverse de produits naturels possédant un très large spectre d’activités biologiques et de propriétés pharmacologiques.
Parce que nombre de produits naturels sont synthétisés par des organismes difficiles à se procurer, puis à cultiver et à maintenir, les scientifiques ont tenté de les faire produire par des organismes simples comme la bactérie E.Coli, un organisme hôte idéal qui présente une forte capacité de croissance, dont le mécanisme métabolique est bien connu et pour lequel il existe une grande variété d’outils génétiques. La modification génétique de la bactérie E.Coli en producteur massif de produits naturels tels que des antibiotiques (ex : érythromycine ou vancomycine), les terpènes ou les alcaloïdes a déjà été réalisée avec succès . En revanche, la synthèse des polycétides aromatiques s’était heurtée jusqu’à présent à la complexité du processus d’assemblage des composés.
Dans cette étude, les scientifiques dirigés par le professeur Yi Tang, ont tout d’abord disséqué l’enzyme fongique polycétide synthase, puis l’ont réassemblée et insérée dans une bactérie E.Coli. Cette enzyme est nécessaire à la synthèse du squelette de carbone des polycétides aromatiques par la bactérie E.Coli. De manière parallèle, les scientifiques ont introduit d’autres enzymes afin de former une nouvelle voie métabolique permettant la transformation des nutriments tels que le glucose en polycétides aromatiques.
Cette étude constitue une étape majeure dans le domaine de la biosynthèse des produits naturels car elle fournit un nouvel outil pour la production de composés vitaux pour le traitement des maladies infectieuses et des cancers.
Source :
– E.Coli engineered to produce important class of antibiotic, anticancer drugs, Matthew Chin and Wileen Wong Kromhout, UCLA Newsroom, december 22, 2008 – https://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-engineer-escherichia-77062.aspx
– E.Coli engineered to produce important class of antibiotic, anticancer drugs, ScienceDaily, December 24, 2008 – https://www.sciencedaily.com/releases/2008/12/081222163047.htm
– Engineered biosynthesis of bacterial aromatic polyketides in Escherichia coli, Zhang et al, 2008, PNAS December 30, 2008 – https://www.pnas.org/content/105/52/20683.abstract
Pour en savoir plus, contacts :
– Sur les polycétides : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polyc%C3%A9tide
– Sur le laboratoire du Professeur Yi Tang : https://www.seas.ucla.edu/~yitang/research.htm
– Sur la biologie synthétique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Biologie_synth%C3%A9tique
Code brève
ADIT : 57453
Rédacteur :
Camille Arnaud, [email protected] – Mireille Guyader, [email protected]
