Des biocarburants à l’heure –omique

Pour devenir une réalité, les biocarburants de deuxième génération ont besoin d’efficacité industrielle. Réaliser un prétraitement par la chaleur ou des espèces chimiques avant de pouvoir appliquer les micro-organismes qui métabolisent la lignocellulose est trop peu rentable. Les bactéries thermophiles deviennent alors des candidates de choix pour la déconstruction de la biomasse. Encore faut-il mettre la pipette sur les bonnes espèces.
Plutôt que d’étudier les espèces extrêmophiles individuellement, un consortium international de chercheurs mené par l’institut américain Joint Bioenergy d’Emeryville étudie globalement un pool efficace de bactéries pour la dégradation du Panicum virgatum, céréale sauvage ubiquitaire aux États-Unis. Des analyses métagénomiques et protéomiques ont ainsi mis en évidence le rôle prépondérant des bactéries apparentées à Thermus thermophilus et à Rhodothermus marinus, les deux espèces les plus représentées au sein du pool génomique reconstruit par les chercheurs. Plus inattendu, les genres Pænibacilli et Gemmatimonas, faiblement décrits dans la littérature, semblent aussi incontournables dans l’échantillon.
La recherche des protéines majeures du processus de décomposition confirme leur rôle : les séquences d’acides aminés associées à Rhodothermus, Pænibacilli et Gemmatimonas interviendraient dans la déconstruction de la lignocellulose. Les protéines de T. thermophilus pourraient, quant à elles, métaboliser des molécules de plus faible poids moléculaire. Les chercheurs ont dénombré plus de 3 000 protéines potentiellement impliquées. Les ressources métaboliques disponibles au sein des pools bactériens extrêmophiles confirment ainsi leurs promesses de diversité et mettent à l’honneur des phyla encore méconnus du monde industriel.

D’haeseleer P et al. (2013) PLoS One 8(7), e68465

Pænibacillus dendritiformis pourrait participer à réinventer les prétraitements de la biomasse.
© Prof. Eshel Ben-Jacob [CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons