Identifiant pérenne de la notice : 247826340
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : L’immense diversité bactérienne demeure presque totalement inconnue et partiellement
exploitée par l’homme. La raison en est l’incapacité de la quasi-totalité des bactéries
(99%) à se multiplier sur milieux artificiels classiques. Aujourd’hui, des alternatives
à la croissance in vitro existent. Celles-ci dénommées « metagénomiques » sont basées
sur l’extraction de l’ADN des bactéries environnementales pour l’étudier directement
et même en exploiter les propriétés génétiques en faisant exprimer les gènes de ces
organismes inconnus par des hôtes bactériens domestiqués. Notre travail a consisté
à participer au développement de ces approches en ciblant plus précisément les gènes
codant les polykétides synthases de type I (PKSI). Ces enzymes présentent l’intérêt
d’être essentielles au potentiel adaptatif bactérien en produisant des molécules de
la famille des polykétides. Ces composés possèdent de nombreuses activités biologiques,
exploitées par l’homme puisque 70% des antibiotiques dérivent de polykétides. L’étude
par des approches bioinformatiques de l’ADN metagénomique d’un sol a permis de montrer
l’extraordinaire diversité génétique des PKSI issues des bactéries non cultivées.
Notre travail a montré que cette diversité était liée à la structure modulaire de
ces enzymes ainsi qu'aux très nombreux transferts horizontaux de gènes qui permettent
la génération de combinaisons géniques originales conduisant à une diversité d'activités
anti-microbiennes. Ces résultats ont confirmé le potentiel industriel considérable
du monde bactérien que les approches metagénomiques permettent aujourd’hui de commencer
à exploiter
Note publique d'information : The huge bacterial diversity still partially ignored and almost totally unexploited.
The main reason is our limited capabilities to in vitro cultivate the major part of
this diversity represented by 99% if considering all environments. Nowadays, progresses
in molecular biology technologies allow to overpass this main technological hurdle
by extracting the DNA from the environment for direct analysis or even to clone it
into domesticated host expression systems to recover expression products. PKSI have
been focused because of their potential adaptative important role for the bacteria
which have it but also because their pharmaceutical interest since 70% of the existing
antibiotics belong to or derive from the polyketide family synthesised by the PKS
biosynthetic pathways. By using bioinformatic on the environmental DNA recovers in
a metagenomic library constructed from soil, we demonstrate the extraordinary genetic
diversity of the PKSI biosynthetic pathways. We also demonstrate that this important
diversity can be linked to the modular structure of the enzymes involved and that
horizontal gene transfer generates an original genetic combination. This multi-altering
genetic system is the basis to synthesise a myriad of antibacterial activities. Thus,
these results confirm the industrial potential in exploring the metagenome for the
discovery of new chemical structures and other synthesised products
paprika.idref.fr
data.idref.fr
Documentation
