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📰 L’Ă©tonnante enzyme qui fonctionne comme un couteau suisse

📰 L’Ă©tonnante enzyme qui fonctionne comme un couteau suisse – Nouvelle mise Ă  jour 2023

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Les algues bleu-vert (aussi appelĂ©es cyanobactĂ©ries) dĂ©tiennent un pouvoir particulier, qui explique sans doute leur capacitĂ© Ă  envahir si facilement les voies navigables. Elles ont l’extraordinaire facultĂ© de stocker de l’Ă©nergie et de l’azote (L’azote est un Ă©lĂ©ment chimique de la famille des pnictogĂšnes, de symbole N et de…) dans leurs cellules en vue (La vue est le sens qui permet d’observer et d’analyser l’environnement par la rĂ©ception et…) d’une utilisation ultĂ©rieure. Mais on ne comprend que partiellement comment elles y parviennent.

enzyme

Des chercheurs de l’UniversitĂ© McGill (L’UniversitĂ© McGill, situĂ©e Ă  MontrĂ©al au QuĂ©bec, est une des…) et leurs collaborateurs de l’ETH Zurich ont dĂ©couvert une caractĂ©ristique des enzymes (appelĂ©es cyanophycines synthĂ©tases) qui interviennent dans la crĂ©ation de ces rĂ©serves de nourriture. Dans un article paru rĂ©cemment dans Nature Communications, les chercheurs dĂ©crivent leurs rĂ©sultats surprenants, qui par ailleurs permettent d’espĂ©rer l’utilisation de ces polymĂšres respectueux de l’environnement (L’environnement est tout ce qui nous entoure. C’est l’ensemble des Ă©lĂ©ments naturels et…) dans la fabrication d’un Ă©ventail de produits, comme des pansements, des tartrifuges biodĂ©gradables ou de la nourriture pour animaux.

AppelĂ©es enzymes polymĂ©rases parce qu’elles synthĂ©tisent de longues chaĂźnes de polymĂšres, les enzymes comme la cyanophycine synthĂ©tase ont habituellement besoin (Les besoins se situent au niveau de l’interaction entre l’individu et l’environnement. Il est…) d’amorces sous la forme de courtes “chaĂźnes de dĂ©marrage” pour pouvoir assembler de longues chaĂźnes. Les polymĂ©rases jouent le rĂŽle de catalyseurs (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d’une rĂ©action chimique ;…) dans un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitĂ©e Ă  l’article « Nombre…) de fonctions biologiques, notamment pour dĂ©clencher le processus de rĂ©plication de l’ARN et de l’ADN, ou pour convertir le glucose (Le glucose est un aldohexose, principal reprĂ©sentant des oses (sucres). Par convention, il est…) en glycogĂšne, comme rĂ©serve d’Ă©nergie (Dans le sens commun l’Ă©nergie dĂ©signe tout ce qui permet d’effectuer un travail, fabriquer de la…). On croyait que les cyanophycines synthĂ©tases de diffĂ©rentes cyanobactĂ©ries avaient besoin d’amorces, Ă  l’instar de toutes les autres polymĂ©rases, mais les chercheurs ont constatĂ© quelque chose de nouveau.

“AprĂšs avoir Ă©tudiĂ© plusieurs cyanophycines synthĂ©tases, nous avons constatĂ© que l’une d’elles n’avait pas besoin d’amorce”, dit Itai Sharon, doctorant (Un doctorant est un chercheur dĂ©butant s’engageant, sous la supervision d’un directeur de…) en biochimie (La biochimie est la discipline scientifique qui Ă©tudie les rĂ©actions chimiques ayant lieu…) Ă  l’UniversitĂ© (Une universitĂ© est un Ă©tablissement d’enseignement supĂ©rieur dont l’objectif est la…) McGill et auteur principal de l’Ă©tude. “AprĂšs trois annĂ©es Ă  essayer de comprendre ce phĂ©nomĂšne, nous avons dĂ©couvert que cette cyanophycine synthĂ©tase possĂ©dait en elle un centre de rĂ©action dissimulĂ© qui clivait les acides aminĂ©s plutĂŽt que de les lier, comme le font habituellement les polymĂ©rases.”

Une polymérase pas comme les autres

Les chercheurs ont dĂ©couvert que la cyanophycine synthĂ©tase pouvait produire, lentement, mais sans amorce, un nombre trĂšs restreint de longs polymĂšres de cyanophycine, qu’elle coupait ensuite en plusieurs chaĂźnes courtes dans son centre de rĂ©action rĂ©cemment dĂ©couvert. Ce sont ces chaĂźnes raccourcies qui lui servaient alors d’amorces pour la polymĂ©risation (La polymĂ©risation dĂ©signe la rĂ©action chimique, ou le procĂ©dĂ©, permettant…) rapide.

“Nous comparons la cyanophycine synthĂ©tase Ă  un couteau suisse (Un couteau suisse prĂ©sente des outils ingĂ©nieusement assemblĂ©s Ă  un couteau pour tenir dans une…)“, explique Martin Schmeing, auteur-ressource et directeur du Centre de recherche (La recherche scientifique dĂ©signe en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue…) en biologie (La biologie, appelĂ©e couramment la « bio », est la science du vivant….) structurale de McGill. “Elle rĂ©unit trois fonctions enzymatiques (deux qui crĂ©ent des liaisons et une qui les brise) en une seule machine Ă  polymĂ©riser, Ă©lĂ©gante et autosuffisante.”

“Le plus remarquable dans tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprĂ©tĂ© comme le monde ou…) ça ? De nombreux chercheurs Ă©tudient ces polymĂ©rases depuis plusieurs dĂ©cennies et personne – pas mĂȘme nous – n’avait remarquĂ© ce phĂ©nomĂšne auparavant !”

Publication:
L’article “A cryptic third active site in cyanophycin synthetase creates primers for polymerization”, par Sharon I., Pinus S., Grogg M., Moitessier N., Hilvert D. et Schmeing T. M., a Ă©tĂ© publiĂ© dans Nature Communications le 7 juillet 2022, 13:3923.

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