Nouveaux agents pour l'exploration du génome et la mutagenèse
Un groupe de recherche germano-néerlandais a élargi la boîte à outils pour les médicaments potentiels
Les micro-organismes génèrent toutes sortes de matériaux qui pourraient servir d'agents potentiels pour lutter contre les bactéries et les champignons. Une équipe de recherche internationale a identifié et optimisé des enzymes capables de générer spécifiquement un certain groupe fonctionnel de ces substances naturelles, élargissant ainsi la panoplie d'agents potentiels. Les chercheurs, dirigés par le professeur Sandy Schmidt (université de Groningue, Pays-Bas) et le professeur Dirk Tischler (université de la Ruhr à Bochum, Allemagne), ont fait part de leurs conclusions dans la revue ACS Catalysis du 11 mai 2025.
Les bactéries et autres micro-organismes génèrent une série de substances qui ne sont pas nécessaires à leur survie. Toutefois, ces "métabolites secondaires" leur procurent des avantages environnementaux. Par exemple, ils facilitent la communication ou la défense contre d'autres organismes. "L'étendue de ces composés est loin d'être entièrement comprise", déclare Dirk Tischler. Les chercheurs espèrent pouvoir utiliser ces substances naturelles comme composés bioactifs dans des médicaments ou comme modèle pour synthétiser de nouveaux agents. "La pénicilline est l'un de ces métabolites secondaires", précise Dirk Tischler.
Efficace contre les champignons et certaines bactéries
Les kutznerides sont particulièrement intéressants, car ils sont efficaces contre certains champignons et certaines bactéries à Gram positif. Leur efficacité est déterminée par les groupes fonctionnels. L'équipe de recherche se concentre actuellement sur les kutznerides dont le groupe fonctionnel contient une liaison entre deux atomes d'azote. Les experts appellent ce groupe fonctionnel l'hydrazine.
"Ces composés existent dans la nature", explique Tischler. "Mais nous avons réussi à les influencer et à modifier leur environnement de manière ciblée. Les chercheurs ont identifié des enzymes jusqu'alors inconnues qui initient la liaison azote-azote et connectent les atomes. Ils ont ensuite optimisé les enzymes par mutagenèse afin qu'elles puissent convertir différents substrats. Les différentes enzymes ont ensuite été regroupées en une cascade. "Nous avons pu montrer que des substrats non naturels pouvaient être convertis en structures cycliques à 5 et 6 anneaux comprenant une liaison azote-azote", rapporte Tischler. Dans certains cas, un centre chiral, crucial pour les synthèses ultérieures de substances pharmaceutiques, a été inséré.
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