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L’équipe « Métabolisme secondaire des cyanobactéries » travaille depuis longtemps aux interfaces en utilisant diverses approches interdisciplinaires en chimie-biologie allant de la chimie de synthèse et analytique à la génomique, microbiologie et biochimie. La création du LIED a été pour l’équipe l’occasion d’interagir avec des physiciens et de s’ouvrir à une nouvelle interface.
Deux projets interdisciplinaires menés au sein du LIED sont présentés ci-dessous : l’un avec l’équipe d’H. Peerhossaini, laboratoire APC UMR 7164 sur un projet de bioraffinerie, le second réalisé avec P. Brunet du laboratoire MSC UMR 7057 sur les mécanismes de motilité cellulaire lors d’apparition d’efflorescence de cyanobactéries.
Notre équipe s’intéresse aux métabolites secondaires de cyanobactéries, des micro-organismes photosynthétiques ubiquitaires et extrêmement diversifiés. En utilisant diverses approches alliant la génomique, la biochimie, et la chimie analytique, et en collaboration avec des laboratoires experts (C. Medigue, CEA, Génoscope ; V. Pichon, ESPCI ; O. Lequin, UPMC ; D. Lowe, Institut Curie ; S. Bouchonnet, Ecole Polytechnique) nous avons décrypté et reconstitué, in vitro, la biosynthèse de cyanotoxines comme l’anatoxine-a et la cylindrospermopsine. Nous avons par ailleurs appliqué ces résultats fondamentaux à la détection des cyanobactéries productrices de ces toxines dans l’environnement, un enjeu actuel majeur.
Nous allons continuer ces recherches et les élargir à l’identification de nouveaux métabolites de cyanobactéries, en nous appuyant sur les nombreuses données de génomique disponibles et en créant de nouvelles. Notre recherche fondamentale continuera à s’inscrire dans la perspective d’identifier des métabolites à haute valeur ajoutée (application pharmacologique) tout en essayant, par biologie de synthèse de créer de nouvelles molécules (biofuels ou autres) et de domestiquer les cyanobactéries ou d’autre bactéries pour produire ces métabolites d’intérêt.
Etude de la biosynthèse de toxines chez les cyanobactéries
Nous avons décrypté la biosynthèse de l’anatoxine-a et de ses analogues (les anatoxines) et montré que ces puissantes neurotoxines sont toutes produites selon des voies similaires mettant en jeu des polykétides synthases. Nous avons par ailleurs étudié la biosynthèse de la cylindrospermopsine et de ses analogues chez les cyanobactéries. Ces résultats fondamentaux nous ont valu une reconnaissance internationale comme l’attestent les conférences invitées lors de congrès internationaux.
A venir