Les petits ARN visent l’optimisation métabolique

Comment identifier des cibles d’ingénierie moléculaire, à l’échelle génomique et sans avoir besoin de créer une banque plasmidique ? Des chercheurs de l’Institut coréen des sciences et technologies avancées proposent d’utiliser de petits ARN régulateurs afin d’identifier les gènes qui, par leur suppression, permettraient d’optimiser une voie métabolique (1). Ils rappellent que les ARN interférents n’existent pas chez les bactéries mais que de petits ARN régulateurs ont été identifiés il y a une dizaine d’années (2). Comme leurs cousins eucaryotes, ces acides nucléiques provoquent la destruction de l’ARNm.
Pour développer cette méthode, les biologistes coréens s’appuient sur de petits ARN composés d’une séquence complémentaire à la cible et d’une séquence contig, c’est-à-dire une suite de séquences chevauchantes qui couvrent un large domaine génomique.
Puis les chercheurs ont construit une souche d’Escherichia coli dont les principaux gènes identifiés dans le métabolisme de la tyrosine sont surexprimés. En appliquant à cet organisme une série de petits ARN choisis, ils ont découvert que la cosuppression de deux gènes, tyrR et csrA, double la production de tyrosine par la bactérie.
De la même manière, grâce à une banque de 130 petits ARN synthétiques, ils ont identifié des gènes dont l’inactivation augmente de plus de 50 % la production de cadavérine. Ces cibles n’avaient pas encore été reliées au métabolisme de cette molécule.
Cette approche s’inscrit dans les méthodes de criblage à haut débit des gènes d’intérêt destinées à l’amélioration métabolique par la suppression génique. Techniquement plus légère que celles nécessitant l’inactivation de gènes, cette technique se révèle particulièrement pertinente pour le design de souches bactériennes dédiées à la bioproduction.

(1) Na D et al. (2013) Nat Biotechnol, doi:10.1038/nbt.2461
(2) Gottesman S (2004) Annu Rev Microbiol 58, 303-328