Journal de gestion des zones côtières

Abstrait

Nouvelles méthodes moléculaires pour la découverte et l'ingénierie de biocatalyseurs à partir de micro-organismes marins non cultivés

Agustinus Robert Uria, Yusro Nuri Fawzya et Ekowati Chasanah

La métagénomique est une approche puissante, indépendante de la culture, qui peut être appliquée pour accéder aux
biocatalyseurs à partir de micro-organismes marins non cultivés. La découverte de biocatalyseurs marins par cette approche
implique en général quatre étapes principales. Tout d'abord, une bibliothèque métagénomique contenant un pool de gènes codant pour les biocatalyseurs
est construite à partir d'un environnement marin, ce qui peut être fait par diverses méthodes, notamment le clonage d'
ADN digéré enzymatiquement, d'ADN non coupé et de produits amplifiés par PCR. Ensuite, la bibliothèque métagénomique est
criblée pour les gènes d'intérêt en utilisant le test d'activité du produit d'expression, l'hybridation in situ
ou la réaction en chaîne par polymérase (PCR). Troisièmement, les gènes cibles obtenus, à la fois fonctionnels et phylogénétiques,
sont séquencés et analysés à l'aide d'outils bioinformatiques afin d'obtenir des informations sur les
propriétés fonctionnelles et structurelles ainsi que sur les sources microbiennes des biocatalyseurs codés. Enfin, les gènes cibles sont
exprimés dans des hôtes microbiens appropriés, produisant ainsi les biocatalyseurs recombinants correspondants. Toutes
les méthodes existantes en ingénierie des biocatalyseurs marins pour l'amélioration des performances peuvent être classées en
deux stratégies principales : (i) la conception rationnelle et (ii) l'évolution dirigée. La conception rationnelle, qui peut inclure l'utilisation
d'enzymes de restriction et l'épissage par extension de chevauchement (SOE), nécessite des informations sur les
propriétés structurelles et fonctionnelles du biocatalyseur pour modifier un ou plusieurs acides aminés spécifiques. Alors que l'évolution dirigée, y compris
la technique de PCR sujette aux erreurs et le mélange de gènes, n'a pas besoin de telles informations