Biotransformation fongique des xénobiotiques : du sol au gène
Résumé
Les objectifs de notre programme de recherche sont de préciser les mécanismes qui gouvernent le devenir des xénobiotiques dans les sols, et de proposer des procédés innovants de dépollution. En ce qui concerne les réactions de biotransformation, nous focalisons plus particulièrement nos recherches sur les capacités métaboliques des champignons filamenteux. Les polluants considérés sont des pesticides, des produits à usage vétérinaire, des polluants industriels ou domestiques, présentant souvent un caractère toxique avéré.
Au cours des études réalisées dans les sols ou en milieu liquide, la transformation des xénobiotiques par des champignons filamenteux appartenant aux différents groupes taxonomiques est évaluée en fonction de critères physico-chimiques (température, pH, présence de surfactants…). Nous avons développé des outils afin de sélectionner les souches les plus performantes vis à vis de la dégradation de xénobiotiques particuliers, d'inoculer ces souches dans des sols non stériles et d'assurer leur survie ou maintien dans les sols pendant plusieurs semaines.
En général, les résultats obtenus montrent que la minéralisation des xénobiotiques est faible en présence des champignons seuls, mais que ces derniers synergisent la minéralisation microbienne. D'autre part, les champignons oxydent les xénobiotiques en composés qui semblent de bons substrats pour les populations microbiennes. Les souches fongiques que nous avons sélectionnées, après inoculation, se développent rapidement dans des sols agricoles ou industriels. Cependant, les réactions de transformation restent limitées par la biodisponibilité des polluants.
Nos résultats permettent d'impliquer dans certaines réactions d'oxydation des enzymes exocellulaires (peroxydases, laccases), mais aussi des cytochromes P450 intracellulaires. Nous avons purifié et caractérisé certaines formes de laccases dont nous cherchons à déterminer la structure (homogénéité protéique, taux de glycosylation,…) ainsi que leur mode d’action selon le type de substrat pris en compte (rôle des médiateurs redox, formes réactives,…).
Les laccases ont un potentiel d’oxydation inférieur à celui de certains des polluants à transformer. Ces substrats potentiels ne sont alors que peu ou pas transformés. L’activité catalytique des enzymes peut être augmentée par ajout d’un médiateur redox, jouant le rôle de transporteurs d’électrons entre l’enzyme et son substrat. L’optimisation de l’activité des laccases, par mutagénèse dirigée ou aléatoire, constitue une seconde voie de recherches.
Domaines
Sciences du Vivant [q-bio]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
