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Le Bulletin des BioTechnologies – Mai 2005 – n°228

standardisé qui va faire la décision (c'est surtout vrai dansle cas du diester). Actuellement la biomasse cellulosique malgré son prix dedépart n'est, de fait, pas compétitive face au maïs à 110 dollars par tonne sèche. Une filière concurrente desClostridies est le couple Trichoderma-levure, mais là c'est le coût encore prohibitif des cellulases qui la rend noncompétitive, alors que les Clostridies utilisées les produisent par elle-même.

Mais la lignocellulose est difficile à hydrolyser à cause de son association avec l'hémicellulose, elle estengluée dans des lignines dont il fautla débarrasser, et elle est pour l'essentiel sous un forme "cristalline" du fait de liaison hydrogènes inter- etintramoléculaires. Tous les traitements qui permettent un accroissement de lasurface attaquable par les cellulases accroissent la cristallinité.

On dispose, cependant, deprétraitements facilitant l'hydrolyse ultérieure : par de l'acide sulfuriquedilué, par de la soude ou l'éthylène diamine.

Le cellulosomeest un assemblage d'une séried'une dizaine d'enzymes dégradantles parois végétales, chacune ancrée par un domaine appelé dockerine sur un axe squelettiqueconstitué par la protéine support CipA ou scaffoldine, auniveau de domaines appelés cohésines. (Voir également EA Bayer et al.; AnnualReview of Microbiology 58 (OCT04) 521-554). Toutes les endoglucanases ne sont pas cellulosomales et Cel-I en fait partie.Le cellulosome est d'ailleurs plus complexe encore avec des composantglucidiques et lipidiques ayant un rôle important. Il se fixe sur la cellulosepar un domaine particulier.

Ce cellulosome a pour finalité de libérer des sucres qui vont être utiliséspar la bactérie après pompagedans le milieu, mais on se querelle toujours à propos des sucres intéressantréellement la bactérie, ce qui dépend d'une induction assez longue à seproduire pour les différents sucres simples. Des études montrent que letransport du fructose est plus rapide que celui du cellobiose et encore plusque celui du glucose dans des bactéries cultivées sur cellobiose

La bactérie est très économe dans sa production devraies cellulases et cette production dépend du substrat offert et elle est réprimée par la présence de cellobiose, qui indique que l'hydrolyse de la cellulose est bien avancée. C'esten présence de fructose que la bactérie en produit le plus.

Le cellulosomeest ancré à la surface de la cellule en phase exponentielle, mais se libére progressivement dans le milieu en phase stationnaire. L'ancrage sur la membrane est assuré par des protéines spéciales comme OlpB et Orf2p.

L'étude desrégulations est compliquée par l'abondance des gènes impliqués qui gènel'interprétation des phénotypes.

Les auteurs se penchent surl'utilisation pratique et font valoirque la possibilité de fermenter à haute température de Cl.thermocellum permet d'extraire facilement, par évaporation, l'éthanol produit, mais la sélectivité de production est faible (avec production de sous-produits comme acétate et lactate). Ondevrait facilement éliminer la production d'acétate en inactivant les gènes de phosphotransacétylase et d'acétate kinase. Mais l'utilisation du génie génétique est handicapée par la difficulté des transformations

génétiques qui semble cependant avoir été récemment résolu dans lecas de Cl.thermocellum.

Il serait possibled'améliorer les souches ou de pratiquer des co-cultures avec d'autres Clostridium pour utiliser les pentoses(xylose et xylobiose) que Cl.thermocellumne sait pas utiliser alors qu'il les libère avec son cellulosome. Cl.thermosaccharolyticum sait utiliserces pentoses.

Un des problèmes guère résolus est celui de la sensibilité à l'éthanoldes thermoanaérobies en général, beaucoup plus grande que pour les levuresactuelles sélectionnées dans ce but par l'homme.Les auteurs semblent considérerque ce problème est moins grave qu'on ne le pense généralement.

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54. F Arnold fait un nouveau point sur les voies de production naturelles ou modifiées des caroténoïdes. D Umeno et al.; Microbiology & MolecularBiology Reviews 69 (MAR05) 51-78. Lestravaux analysés sont souvent ceux du groupe, qui sont nombreux ces dernièresannées. Une abondance de schémas résumant les modifications biochimiquesexistantes et possibles, ainsi qu'une bibliographie très fournie doivent êtresoulignés.

Après un survol introductif sur les voies naturelles les auteurs soulignent que ces voies de synthèsepeuvent être considérées comme un objet d'évolution dirigée au laboratoire. Les auteurs envisagent lesmodifications par assemblages degènes, puis par évolutiondirigée des enzymes elles-mêmes : isoprenyldiphosphate synthases, caroténoïdes synthases, caroténoïdes désaturases,caroténoïdes cyclases, enzymes permettant des modifications ultérieures. Ilsenvisagent également la création de nouveaux squelettes carbonés, notammentallongés allant jusqu'à 50 carbones.

Cette évolution dirigéedonnant des produits inconnus dans la nature (il serait intéressant decomprendre pourquoi certains produits ont été conservés, car ils doivent avoirun avantage évolutif) a été très travaillée par le groupe.

Parmi les développements futurs envisagés, les auteurs citent 1/ la création de voiesspécifiques conduisant à un nombreréduit de caroténoïdes, plutôtque les mixtures naturelles, 2/la modification des spécificités enzymatiques, 3/ la canalisation pilotéedes voies par les flux et l'élimination des intermédiaires non souhaités.

Ils soulignentégalement que leurs méthodes peuvent être appliquées à d'autres voies, et queles multiples voies en réseaux de synthèse des caroténoïdes sont un objetd'analyses fondamentales intéressantes

Ils soulignent, enparticulier, que l'identification, par comparaison de séquences, des quelquesmodifications géniques introduisant des diversifications fonctionnelles esttrès difficile au milieu des innombrables substitutions sans signification,accumulées au cours de millions d'années, et résultant de la "dérive"(le terme est un peu inexact) évolutive.

L'évolution en laboratoire permet de cribler etd'identifier les modifications (ici en bénéficiant de la facilitéd'identification des produits caroténoïdes).

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