À la recherche de nouvelles enzymes thermostables
Les micro-organismes thermophiles font l'objet de travaux de recherche intense. Les enzymes thermostables retrouvées dans les bactéries thermophiles sont produites de manière recombinante et utilisées dans l'industrie et la biotechnologie. Par exemple, l'enzyme thermostable Taq-polymérase est utilisée dans la réaction en chaîne à la polymérase, un outil sensible souvent utilisé dans les analyses génétiques. La recherche pour de nouvelles enzymes thermostables se poursuit. Le projet EXGENOMES («Exgenome Molecular Enzymes») a cherché à développer de nouvelles enzymes ou à améliorer les enzymes existantes pour une utilisation répandue dans la synthèse d'ADN à grande échelle. La source cible pour de nouvelles enzymes était des éléments génétiques mobiles d'auto-réplication (phages, plasmides et transposons) à partir de bactéries thermophiles. En plus d'utiliser des bases de données génétiques existantes pour les bactéries thermophiles et les phages, du matériel génétique a été obtenu à partir de sources chaudes en Islande et a été séquencé. Les gènes candidats ont été sélectionnés, clonés et exprimés. Les enzymes produites ont été purifiées, caractérisées et testées. Un total de 39 nouvelles enzymes ont été sélectionnées pour le clonage et l'expression, dont 23 ont été produites et purifiées pour une évaluation d'activité. Huit types d'enzymes thermostables ont été représentés, comme les polymérases d'ADN, les protélomérases, les lysozymes, l'hélicase, la RNAse H, la Rec A, la primase et la protéine de liaison d'ADN à brin unique (SSB). Après une évaluation d'activité, 14 enzymes ont été purifiées et caractérisées et enfin 6 enzymes ont été développées en produits commerciaux. Comme notamment, la lysozyme LysT du phage Thermus Pro2631; la lysozyme Lys2119 du phage Thermus Ph2119; la recombinase RecA du phage Thermus T72; la recombinase RadA de Pyrococcus woesei; la polymérase ADN Pol72 de Thermus islandicus; et SSB M2 d'un métagénome. De plus, deux nouveaux protélomérases, TelA et TelK ont été clonés, exprimés, purifiés et utilisés pour des expériences dans le développement de nouveaux vaccins à ADN. De nouvelles enzymes ont été décrites dans six publications scientifiques et deux brevets ont été déposés. Le développement de nouvelles enzymes thermostables pour des applications commerciales promet des avantages pour les petites entreprises impliquées dans le projet. Il renforcera la compétitivité européenne dans le secteur de biotechnologie pour des applications dans les industries de soins de santé et pharmaceutiques.
Mots‑clés
Enzymes thermostables, enzymes, biotechnologie, thermophile, enzymes moléculaires