Crédit: Synthèse naturelle (2023). DOI : 10.1038/s44160-023-00429-w
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Luo Xiaozhou de l’Institut de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) et le professeur Jay D. Keasling de l’Université de Californie à Berkeley, a développé une levure modifiée pour produire hormones végétales vitales connues sous le nom de jasmonates, notamment l’acide jasmonique et ses dérivés, le jasmonate de méthyle et l’isoleucine de jasmonoyl.
L’étude a été publiée dans Synthèse naturelle le 13 novembre.
L’acide jasmonique et ses dérivés sont collectivement appelés jasmonates. Ils jouent un rôle clé dans la croissance des plantes, les réponses au stress et les mécanismes de défense et ont des utilisations potentielles dans des applications médicinales. Cependant, extraire ces hormones des plantes, c’est comme chercher une aiguille dans une botte de foin ; il produit un rendement extrêmement faible et est polluant pour l’environnement.
Saccharomyces cerevisiae a été largement utilisé pour la production industrielle de produits biochimiques. Il héberge divers organites essentiels à la reconstitution des voies végétales avec de multiples enzymes et différents emplacements natifs.
La biosynthèse des jasmonates est un processus complexe catalysé par plusieurs enzymes qui présente une compartimentation étendue, avec des enzymes actives dans le chloroplaste, le peroxysome et le cytosol. Le chloroplaste est le compartiment de production des précurseurs α-LeA et de l’acide oxo-phytodiénoïque (OPDA). La levure ne possédant pas de chloroplaste, la reconstitution de la voie des jasmonates présente un défi du fait des incompatibilités d’enzymes adaptées à des contextes inhabituels.
Pour relever ces défis, les chercheurs ont utilisé des enzymes situées dans le réticulum endoplasmique et le cytosol pour générer les intermédiaires α-LeA et OPDA. L’édition du génome a été réalisée à l’aide de la souche mère Lab001, et la souche modifiée finale, qui intégrait 15 gènes hétérologues provenant de diverses plantes et champignons et dont trois de ses gènes natifs étaient supprimés, a produit de l’acide jasmonique à des titres de 9,6 mg·L.-1 dans des cultures en flacons. D’autres techniques de déformation ont également permis la production de 3,1 mg·L-1 jasmonate de méthyle et 7,0 mg·L-1 jasmonoyl isoleucine, respectivement.
“La technique proposée offre une méthode plus efficace, plus rentable et plus respectueuse de l’environnement que les processus actuels de synthèse chimique ou d’extraction”, a déclaré le professeur Luo.
L’équipe étudie les moyens d’augmenter la production, dans le but de rendre cette technologie viable commercialement.
“La synthèse chimique des jasmonates est généralement à faible rendement et peut être laborieuse, et leur extraction peut être coûteuse ou dangereuse pour l’environnement. Aujourd’hui, une biosynthèse de novo de l’acide jasmonique et de ses dérivés, le jasmonate de méthyle et l’isoleucine de jasmonoyl, est rapportée, en utilisant une levure de boulanger modifiée. “, a déclaré Thomas West, rédacteur en chef du journal.
Plus d’information:
Hongting Tang et al, Levure d’ingénierie pour la synthèse de novo de jasmonates, Synthèse naturelle (2023). DOI : 10.1038/s44160-023-00429-w
Fourni par l’Académie chinoise des sciences
Citation: L’ingénierie des levures mène à de nouvelles frontières dans la biosynthèse du jasmonate (15 novembre 2023) récupéré le 15 novembre 2023 sur
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