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GRAND ANGLE
l’unité de recherche du Genoscope. Il en veut
pour preuve que même chez une bactérie aussi
examinée et exploitée qu’
Escherichia coli
, le
micro-organisme de prédilection des biolo-
gistes, certaines voies métaboliques restent
à découvrir.
Pour compléter la connaissance de la bac-
térie du sol
Acinetobacter baylyi
), les chercheurs ont par exemple modéli-
sé son métabolisme et construit une collection
de mutants disponible à la communauté inter-
nationale. Certains aspects du
métabolisme
anaérobie
*
ont aussi été déterminés à partir
du métagénome de
Cloaca maxima
. Autre
résultat marquant : toutes les compétences du
Genoscope (bio-informatique, biochimie, bio-
logie structurale, criblage enzymatique à haut
débit, chimie...) ont été mobilisées pour explo-
rer une famille de protéines dûment recensée
dans les bases de données mais de fonction
inconnue. Finalement, après avoir découvert
quatorze activités catalytiques potentielles, les
chercheurs ont regroupé ces protéines sous le
CEAbio
- n° 02 - juillet 2014
3
À titre de comparaison, le génome humain
comporte 3,2 milliards de paires de bases
pour un peu plus de 20000 gènes.
4
C’est le blé panifiable, qui représente 95%
du blé cultivé.
Dix-sept milliards de paires de
bases, vingt-et-un chromosomes,
plus de 90 000 gènes
3
. Le génome
du blé tendre
4
est un «monstre ».
L’International Wheat Genome
Sequencing Consortium (IWGSC)
s’est lancé en 2005 à l’assaut de son
séquençage. Une esquisse du génome
complet existe depuis 2012. Il s’agit
désormais d’achever cette séquence
de référence, une opération que le
Genoscope coordonne à l’échelle
mondiale. « I
l faut reconstituer le
génome correctement réparti sur ses
différents chromosomes, donc utilisable
par les sélectionneurs
, insiste Patrick
Wincker.
Seuls des centres comme
le nôtre peuvent le faire, avec leur
expertise en bio-informatique
».
Séquençage
d’un «monstre»
Métabolisme anérobie
Métabolisme des organismes vivant sans oxygène.
Purification des fragments d’ADN
à séquencer.
© F. Rhodes/CEA
doux nom de ß-Kace (enzymes de clivage des
cétoacides). Le problème inverse, celui d’acti-
vités catalytiques connues mais «orphelines de
gènes », se présente également. Le laboratoire
a ainsi examiné
Clostridium sticklandii
, une
bactérie découverte en 1934 dans la boue de
la baie de San Francisco et connue pour savoir
à la fois oxyder et réduire les acides aminés.
Après analyse de son génome, l’équipe a pu
assigner des gènes, et donc des enzymes, à
trois réactions orphelines de la voie de fermen-
tation d’un acide aminé, l’ornithine, pourtant
décrite depuis plus de 70 ans. Depuis quelques
années, le Genoscope a ainsi associé une di-
zaine de gènes à des activités enzymatiques
orphelines.
Des enzymes à tout faire
La fonction des protéines peut également
être explorée dans un autre objectif. Cette fois-
ci, il s’agit non pas de déterminer la fonction
d’une enzyme dans son organisme d’origine,
mais ses capacités de bioconversion. En
effet, si certaines enzymes sont spécifiques
d’un substrat, beaucoup d’entre elles peuvent
en accepter en réalité toute une gamme. «
La
diversité des réactions qu’elles peuvent cata-
