Des chercheurs de l’Institut Weizmann des Sciences en Israël ont réussi à reprogrammer un organisme qui se trouve plus haut dans la chaîne alimentaire, qui absorbe du sucre et qui libère du dioxyde de carbone, afin de lui faire consommer le CO2 provenant de l’environnement pour produire les sucres dont il a besoin pour construire sa masse corporelle. Le Dr Niv Antonovsky, qui mène cette recherche dans le laboratoire du Pr Ron Milo précise : « la capacité d’améliorer la fixation du carbone est essentielle pour que l’homme soit capable d’affronter de nouveaux défis, comme par exemple la nécessité de fournir de la nourriture à une population grandissante dans un monde dont les ressources diminuent, tout en utilisant moins de combustible fossile« .
Les chercheurs de Weizmann ont répondu à ce défi en insérant le mécanisme métabolique de fixation du carbone et de production du sucre (cycle de Calvin) dans la bactérie du E. coli, organisme consommateur connu, qui se nourrit de sucre et libère du dioxyde de carbone.
La voie métabolique pour la fixation du carbone est bien connue, et le Pr Milo et son groupe ont réussi à introduire les gènes contenant l’information pour la construction de cette voie dans le génome de la bactérie. L’enzyme essentielle utilisée dans les plantes pour fixer le carbone, RuBisCO, utilise comme substrat pour la réaction de fixation du CO2 un métabolite qui est toxique pour les cellules bactériennes. Il fallait donc que la stratégie comprenne la capacité de réguler avec précision les niveaux d’expression des différents gènes tout au long de ce long trajet à étapes.
Ce programme a été un grand succès : les bactéries ont effectivement produit les enzymes de fixation du carbone, de manière fonctionnelle. Le Dr Antonovsky a précisé : « Nous avons travaillé avec un organisme qui a évolué pendant des millions d’années afin de consommer du sucre, et non pas du CO2. Alors nous nous sommes tournés vers l’évolution pour nous aider à mettre au point le système que nous avions en vue »…
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