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Les extrémophiles trouvent du travail dans les "usines cellulaires"

Des micro-organismes qui vivent dans des milieux extrêmes sont capables de produire des composés précieux pour l'industrie et des biocatalyseurs qui font la liaison entre les processus chimiques et biologiques.



Contexte


L'exploitation des micro-organismes et des molé...
Des micro-organismes qui vivent dans des milieux extrêmes sont capables de produire des composés précieux pour l'industrie et des biocatalyseurs qui font la liaison entre les processus chimiques et biologiques.



Contexte


L'exploitation des micro-organismes et des molécules qu'ils synthétisent joue un rôle de plus en plus important dans l'industrie. Les processus ayant recours à des catalyseurs biologiques (enzymes) exigent des conditions plus modérées et plus écologiques que les processus chimiques. Par exemple, le blanchiment enzymatique du papier évite l'utilisation de composés chlorés et le rejet de dioxines dans les déchets. Mais les enzymes sont moins stables que les catalyseurs chimiques et sont inactivées par les solvants organiques et les températures ou les pH extrêmes. D'où l'intérêt des extrémophiles, des organismes qui colonisent des milieux rigoureux comme les systèmes de cheminées volcaniques profondes, les sols glacés, les salines, les lacs de soude et les sources chaudes sulfureuses. Pour survivre, les extrémophiles ont développé des chaînes métaboliques originales et des enzymes extrêmement stables qui ouvrent des champs d'activité inhabituels. Le projet intitulé "Les extrémophiles en tant qu'usines cellulaires", mis sur pied dans le cadre du programme de recherche Biotech 2 de l'Union européenne, vise le développement de nouvelles applications industrielles pour ces organismes remarquables.




Information S&T sur le projet, impact et résultats


Les partenaires du projet ont identifié de nouvelles enzymes stables qui permettent des applications notamment dans les industries alimentaire, chimique, pharmaceutique, du papier, des détergents et du textile. Pour la fabrication du papier, les chercheurs ont découvert des biocatalyseurs qui supportent une température de 110°C et un pH 10. Pour la production d'édulcorants et d'autres produits amylacés, des amylases thermostables et des enzymes dénaturantes ont été découvertes, dont l'utilisation permettrait une économie d'énergie en évitant des phases répétées de réchauffement (pour dissoudre l'amidon) et de refroidissement (pour permettre le traitement enzymatique). D'autres "extrémozymes" ont été identifiés, qui permettent de produire plus simplement et plus efficacement des cyclodextrines - de nouveaux dérivés de l'amidon utilisés comme stabilisateurs et comme vecteurs pour des médicaments. Pour les ingénieurs en génétique qui utilisent la réaction en chaîne de la polymérase, les extrémophiles produisent de nouvelles ADN-polymérases moins sujettes à l'erreur. Le projet a contribué à fournir aux ingénieurs qui manipulent des protéines des éclaircissements sur les caractéristiques structurelles qui permettent la stabilisation des enzymes, ce qui les aidera a créer des enzymes thermostables destinées à des applications spécifiques. Les petites molécules que produisent les extrémophiles sont également importantes, notamment les stabilisateurs et les surfactants qui présentent un intérêt pour l'industrie pharmaceutique.




Structure du partenariat mis en place


Il s'agit d'un projet de grande envergure auquel participent 48 partenaires universitaires et 9 partenaires industriels, ainsi que la plupart des équipes européennes qui travaillent sur le terrain. Grâce à une gestion et une coordination efficaces, cette entreprise fructueuse a déjà produit plus de 100 publications et plusieurs brevets ont été octroyés. Dans la foulée, 4 petites entreprises ont vu le jour, entraînant la création d'une quarantaine d'emplois. Et ce n'est qu'un début : les sociétés qui ambitionnent d'exploiter le potentiel de ces organismes fascinants s'arrachent les jeunes chercheurs formés dans le cadre de ce projet.


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