La respiration bactérienne dans les approches de bioremédiation
Les atomes d'halogènes comme le chlore (Cl) sont déjà présents dans des molécules biologiques. Par ailleurs, les molécules chlorées peuvent persister et s'accumuler dans la chaîne alimentaire, agissant ainsi comme polluants de l'environnement. Récemment, certaines bactéries anaérobies ont prouvé leur capacité à utiliser une gamme de molécules chlorées comme accepteurs d'électron afin d'obtenir de l'énergie au cours de la respiration. La respiration organohalogénée représente donc nouvelle approche de bioremédiation afin de se débarrasser de ces polluants. Le projet DEHALORES (Breathing chlorinated compounds: unravelling the biochemistry underpinning (de)halorespiration, an exciting bacterial metabolism with significant bioremediation potential), financé par l'UE, voulait étudier les composants biologiques distincts qui régulent la biochimie de ce processus. Les travaux se sont concentrés sur la déhalogénase réductive, une nouvelle classe d'enzymes avec des noyaux Fe-S pour accepter des électrons. Les chercheurs ont pu exprimer l'enzyme dans l'hôte Bacillus megaterium et déterminer sa structure. De plus, ils ont étudié les régulateurs transcriptionnels impliqués dans l'halorespiration et se sont concentrés sur le rôle in vivo de CprK via génie génétique. Des mutants de CprK ont révélé qu'elle se limitait à capter les organohalogènes phénoliques à travers un mécanisme solide. La plupart des organohalogènes importants pour l'environnement ne contenant pas un groupe phénolique, les chercheurs ont porté leur attention sur un régulateur de type MarR et déterminé ses propriétés de liaison avec l'ADN. Bien que le ligand physiologique de cette molécule reste à identifier, DEHALORES a montré que la phosphorylation induisait une réorientation majeure. DEHALORES a fourni la base pour éclaircir complètement le mécanisme responsable du processus de déhalogénation réductive par des bactéries anaérobies. L'équipe de recherche prévoit d'exploiter cette enzyme et ses variantes dans des applications de bioremédiation.
Mots‑clés
Bioremédiation, atomes d'halogène, respiration organohalogénée, déhalogénase réductive, CprK, régulateur de type MarR
