Certains champignons produisent des acides carboxyliques insaturés à longue chaîne comme défense chimique contre les larves d'insectes. La biosynthèse de ces polyènes repose sur une seule enzyme, comme les scientifiques allemands l'ont maintenant découvert. Dans la revue Angewandte Chemie , ils rapportent l'activité sans précédent de changement de double liaison par l'enzyme, qui est représentatif d'un clade phylogénétique encore non caractérisé des polykétides synthases.

Les champignons se nourrissent de matière végétale morte et jouent ainsi un rôle essentiel dans le cycle du carbone. Mais eux-mêmes se nourrissent, par exemple, par les larves d'insectes et de nombreux autres habitants de la forêt. Pour se défendre, les champignons et les champignons ont développé un vaste arsenal d'armes chimiques. Si, par exemple, le mycélium d'un faux champignon à queue de dinde est blessé par la morsure d'une larve, des composés polyéniques sont produits qui affectent les larves en inhibant la nymphose. La biosynthèse de ces polyènes suit une voie unique et inédite, comme Dirk Hoffmeister et son équipe à la Friedrich-Schiller-Universität Jena, Allemagne, a découvert.

Le champignon, qui a été nommé BY1, produit deux acides carboxyliques insaturés à chaîne ramifiée distincts lors d'une blessure. Contrairement à la plupart des polyènes connus, les polyènes de défense BY1 ne sont pas composés des blocs de construction isoprène bien connus, lequel, par exemple, forment le squelette moléculaire du caoutchouc naturel. Au lieu, ils ont un corps polykétide, une classe commune de produits naturels secondaires, avec un réseau de doubles liaisons conjuguées. Ces doubles liaisons sont décalées d'un atome de carbone par rapport aux motifs acétate, les éléments constitutifs de la molécule. On ne savait pas comment la biosynthèse gère un si grand nombre de changements dans une molécule.

En BY1, l'enzyme responsable de ces déplacements est une seule polykétide synthase (PKS), les scientifiques ont découvert. Ces enzymes génèrent une grande diversité de produits naturels dans les plantes et les champignons, mais le mécanisme observé ici est inhabituel. Hoffmeister et ses collègues soutiennent qu'il s'agissait de « la première observation de l'expression du gène PKS induite par une blessure et du changement sans précédent de multiples doubles liaisons, catalysé par un seul PKS." Ainsi, une seule enzyme semble agir comme un maître d'armes.

Les scientifiques ont identifié cette enzyme comme faisant partie d'un clade phylogénétique encore inexploré parmi les enzymes PKS fongiques. Pour prouver cette classification, ils ont reconstitué le gène BY1 PKS dans le champignon modèle Aspergillus niger. En conséquence, ce moule modifié a produit les deux acides polyène carboxyliques BY1. Les auteurs proposent que cette stratégie de défense pour construire le polyène inhabituel est un mécanisme répandu des champignons.