French News: Régions spéciales trouvées pour les applications biotechnologiques dans les bactéries

Source: Centre de recherche Julich20. Mai 2019 – Des chercheurs de l’université Heinrich Heine de Düsseldorf et du Forschungszentrum Jülich ont découvert des sites particulièrement appropriés pour l’expression stable et élevée de gènes de biosynthèse dans le génome de la bactérie Pseudomonas putida. Ils ont identifié certaines régions du génome liées au métabolisme de l’ARN. Celles-ci sont particulièrement utiles pour activer les voies de biosynthèse qui produisent des produits naturels précieux tels que des antibiotiques dans la bactérie. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Scientific Reports.

Les produits naturels bactériens constituent une source très précieuse de médicaments tels que des antibiotiques ou des anticancéreux. Pour rendre ces substances disponibles, les biotechnologistes cherchent des moyens de les produire aussi efficacement que possible dans des bactéries inoffensives, ce qui nécessite une intégration stable des gènes de biosynthèse correspondants et leur forte expression dans la bactérie hôte. Lors de l’expression, l’information génétique est lue et convertie en le produit du gène. Dans ce cas, les produits géniques sont des enzymes qui permettent à leur tour un processus de biosynthèse d’un produit naturel souhaité. Pour leurs recherches, les chercheurs ont utilisé un “groupe de gènes rapporteurs” pouvant indiquer des positions génomiques appropriées: un groupe de gènes de 21 kilobases de la bactérie Serratia marcescens, responsable de la biosynthèse du produit naturel rouge et bioactif prodigiosine. Celles-ci ont été incorporées de manière aléatoire dans le génome de Pseudomonas putida, qui a permis aux chercheurs d’isoler facilement les cellules de P. putida particulièrement bien intégrées au génome et à l’expression des gènes. Contrairement aux attentes concernant l’identification de différentes positions, les scientifiques ont découvert que le groupe de gènes était incorporé exclusivement dans ce que l’on appelle l’ADNr. Ceci porte les informations pour l’ARN ribosomal, un élément important de la biosynthèse des protéines, qui est responsable de la production de protéines dans la cellule. Les régions génomiques trouvées sont caractérisées par une expression particulièrement forte, de sorte qu’une grande partie de l’ARN ribosomal peut être produite pour le métabolisme cellulaire. De toute évidence, les gènes étrangers intégrés sur ce site peuvent également en bénéficier. Étant donné que l’ADNr est présent en plusieurs copies, l’incorporation de groupes de gènes supplémentaires n’est pas fatale et les cellules ne présentent aucune perte de vitalité. De plus, les souches recombinantes se caractérisaient par une stabilité marquée au fil des années sans perte de capacité de production. Les résultats de l’étude et de l’étude des phénomènes moléculaires sous-jacents pourraient permettre la mise au point de processus considérés comme essentiels à la production biotechnologique efficace de substances de valeur, contribuant ainsi à la production efficace d’autres substances en plus de la prodigiosine. gènes de biosynthèse, par Domröse A, J Hage-Hülsmann, Thies S, R Weihmann, L Kruse, M Otto, Wierckx N, Jaeger KE, Drepper T, Loeschcke A, rapports scientifiques, mai 2019, DOI: 10.1038 / s41598-019- 43405-1

Contact: Dr. Anita Loeschcke Institut de technologie enzymatique moléculaireForschungszentrum Jülich / Université Heinrich-Heine DüsseldorfTel. +49 (0) 2461-61-3790E-Mail: a.loeschcke@fz-juelich.de

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