Produire comme une algue

Ces usines-là ne se visitent pas et pour cause : ce sont des bactéries de quelques micromètres ! Les chercheurs de la Station biologique de Roscoff leur font produire des molécules d’intérêt commercial issues d’une petite algue brune(1) : des phlorotannins. Leurs travaux, commencés en 2010 avec le soutien de l’Europôle Mer et poursuivis dans le cadre du programme Idealg, ont été publiés cet été(2).

Difficiles à purifier
Très étudiés depuis les années 60, les phlorotannins permettent aux grandes algues brunes de s’adapter au stress et aux UV. Ils ont des propriétés antioxydantes et antibiotiques qui leur confèrent un potentiel antifouling (qui empêche les organismes marins de se fixer sur la coque des bateaux). Mais c’est surtout comme médicament que leur utilisation s’est développée, notamment pour la prévention des maladies cardio-vasculaires (entreprise Diana Naturals, basée à Antrain(3)). « Les phlorotannins sont actuellement utilisés sous forme d’extraits car ce sont des molécules assez grosses, difficiles à purifier », explique Philippe Potin, chercheur à la Station biologique de Roscoff et responsable du programme Idealg.

L’idée géniale
Les chercheurs ont alors eu l’idée de partir des précurseurs de la molécule ! À partir du génome connu de l’algue(4), ils ont réussi à identifier un des gènes impliqué directement dans la synthèse des phlorotannins. « Nous avons ensuite introduit ce gène dans une bactérie qui s’est mise à produire en grande quantité l’enzyme à l’origine de ces composés. Et surtout, selon les précurseurs qui sont ajoutés, l’enzyme fabrique des molécules différentes, testées pour leurs propriétés variées : antimicrobiennes, antioxydantes... » Le contrôle du produit final peut aussi se faire au niveau de l’enzyme elle-même : « La structure tri-dimensionnelle que nous avons élucidée nous permet de mieux prédire comment elle fonctionne et nous travaillons en ce moment sur des mutants génétiques de l’enzyme, pour essayer de changer éventuellement sa capacité à utiliser et traiter le substrat », poursuit Philippe Potin.

Digestion lente ?
Ces adaptations pourront, par exemple, être exploitées pour modifier quelques petits travers des phlorotannins... En effet, parmi leurs nombreuses propriétés attractives, les phlorotannins ont aussi la fâcheuse tendance à ralentir la digestion des animaux - une propriété qui sert à l’origine pour défendre l’algue dont ils sont issus contre les brouteurs marins ! Outre l’aspect commercial et appliqué, ces travaux ont un aspect plus fondamental qui est de mieux comprendre le métabolisme des algues brunes.