La bactérie marine Alcanivorax borkumensis se nourrit de l'huile, se multipliant rapidement à la suite des déversements d'hydrocarbures, et accélérant ainsi l'élimination de la pollution, dans de nombreux cas. Il le fait en produisant un «liquide de lave-vaisselle biologique» qu'il utilise pour se fixer aux gouttelettes d'huile. Des chercheurs de l'Université de Bonn, de la RWTH Aachen University, de l'Université Heine Heine Düsseldorf et du centre de recherche Forschungszentrum Jülich ont maintenant découvert le mécanisme par lequel ce « liquide de lavage organique » est synthétisé. Publié dans The Prominent International Journal Biologie chimique de la natureles résultats de la recherche pourraient permettre l'élevage de souches plus efficaces de bactéries dégradées d'huile.
Traduit vaguement en anglais, le nom latin de la bactérie est « des mangeurs d'alcane de Borkum ». En effet, le nom indique tout, car les alcanes sont des chaînes d'hydrocarbures qui existent en pétrole en grande quantité. A. borkumensis se nourrit de chaînes riches en énergie qui se produisent naturellement dans la mer et des chaînes non naturelles comme celles dispersées dans les déversements d'huile. Dans de nombreux cas, les bactéries se multiplient rapidement, accélérant ainsi le processus de protection contre la pollution.
L'huile et l'eau ne mélangent pas
En raison du fait bien connu que l'huile et l'eau ne se mélangent pas, afin de manger son aliment préféré, la créature mer microscopique nécessite une aide chimique. Il le fait pour lui-même, produisant une sorte de liquide de lave-vaisselle naturel. Ce « détergent » est un composé composé de la glycine à l'acide aminé et d'un composé d'acide gras du sucre.
Les molécules ont une partie soluble dans l'eau et une partie gras soluble. Les bactéries se déposent à la surface des gouttelettes d'huile, où elles forment un biofilm. «
Professeur Peter Dörmann, biochimiste, Institut Imbio de l'Université de Bonn (Institut de physiologie moléculaire et biotechnologie des plantes)
Le mécanisme par lequel le mangeur d'alcane synthétise ce détergent n'a été compris qu'à un groupe de travail dirigé par le professeur Karl-Erich Jaeger de Forschungszentrum Jülich et la Heinrich Heine University Düsseldorf ont étudié intensivement le génome de la bactérie. « Dans nos recherches, nous avons identifié un groupe de gènes qui, selon nous, pourrait jouer un rôle dans la production de la molécule », raconte le professeur Jaeger. Et en effet, lorsque les gènes de ce groupe ont été « éteints », les bactéries ont été altérées dans leur capacité à se fixer aux gouttelettes d'huile. « En conséquence, ils ont absorbé moins d'huile et ont grandi beaucoup plus lentement », a déclaré le professeur Lars Blank de l'Université Rwth Aachen.
Applications de biotechnologie potentielles
Un doctorant au professeur Dörmann, Jiaxin Cui, a finalement réussi à élaborer la voie synthétique par laquelle A. borkumensis produit le détergent. Trois enzymes sont impliquées dans ce processus, dans lesquelles la molécule est assemblée étape par étape. Les trois gènes contiennent les instructions de construction de ces biocatalyseurs, sans lesquels le processus de liaison ne peut pas se poursuivre efficacement. « Nous avons réussi à transférer les gènes impliqués dans une bactérie différente, qui a ensuite produit le détergent également », explique Cui.
Bactéries comme A. borkumensis sont importants pour dégrader la pollution par les pétroles, donc ces résultats présentent un intérêt significatif, conduisant peut-être au développement de nouvelles souches plus efficaces. « Ce détergent naturel pourrait également avoir des applications de biotechnologie, comme pour la production microbienne de composés chimiques clés des hydrocarbures », explique Dörmann, qui est membre de la zone de recherche transdisciplinaire de l'Université de Bonn (TRA) « Futures durables ».
Institutions impliquées et financement garanti:
L'Université de Bonn, la Rwth Aachen University, l'Université Heinrich Heine Düsseldorf et Forschungszentrum Jülich ont été impliquées dans l'étude de recherche, financée par la Fondation allemande de recherche (DFG) et le ministère fédéral de l'Éducation et de la recherche (BMBF).
