Des usines à cellules à la carte
Le Bacillus subtilis (B. subtilis), que l'on retrouve naturellement dans le sol et le foin ainsi que dans la flore intestinale humaine est très adapté pour la manipulation génétique. Ainsi, il est utilisé en tant qu'organisme modèle pour la recherche et la production industrielle des produits nutraceutiques comme la vitamine B. Le projet BASYNTHEC («Bacterial synthetic minimal genomes for biotechnology») a réduit au minimum le contenu génétique de B.subtilis pour créer une usine à cellules de pointe. Cela a permis à l'équipe de recherche de renforcer l'efficacité de la production de la vitamine B5 de 40%. L'exploration sur les effets de la suppression des gènes sur la régulation et la survie cellulaire est ouverte. Une réduction importante du matériel génétique d'une cellule peut entraîner une réduction inacceptable du produit résultant. Les chercheurs de BASYNTHEC ont contourné ce problème en utilisant la modélisation informatique afin de sélectionner les gènes essentiels pour une production optimale. L'étape suivante consistait à prendre la bactérie «épurée» et à y insérer les ajouts, à savoir des groupes de gènes qui contrôlent la fonction désirée. Un total de 290 nouvelles souches produisant des vitamines B5 et 405 souches pour la production d'alpha-amylase ont été reconstruites pour un criblage à haut débit. L'alpha-amylase est une enzyme ayant de nombreuses applications industrielles, dont la production de sirop à base de plantes de culture fondamentales comme le blé, le riz et la pomme de terre. Lorsque de nombreuses souches peuvent être développées de la sorte, un processus de criblage pour la sélection du micro-organisme le plus approprié est essentiel. Un partenaire du projet a soumis deux applications de brevet pour l'utilisation d'une technologie à haut débit pour le criblage de souches de B.subtilis pour une meilleure production de vitamine B5. L'équipe de BASYNTHEC a également progressé dans la recherche sur les mécanismes à l'origine de la résistance à un antibiotique à spectre large, la sublacine. La suppression de gènes est une méthode permettant de déterminer exactement la fonction de ces gènes, aussi les chercheurs ont-ils identifié de nombreux gènes impliqués dans la résistance et le transport de la sublancine. Il s'agit là d'une importante étape vers le traitement de maladie en matière de résistance antimicrobienne. La recherche de BASYNTECH pose les fondements pour la production de micro-organismes dotés de l'essentiel pour la survie et la capacité d'être modifiés pour les exigences de production. Le nec plus ultra des usines à cellules artificielles est à portée de main.
Mots‑clés
Bacillus subtilis, usine à cellules, gène, vitamine B5, alpha-amylase, sublancine, microbe, production
