Actuellement, fabriquer des produits tels que des carburants, les matières synthétiques ou les produits pharmaceutiques issus de matières premières renouvelables manquent d'efficacité car les micro-organismes traitent les matières premières très lentement et génèrent de nombreux sous-produits indésirables. Les biotechnologues de l'Université Goethe de Francfort ont maintenant réussi à optimiser l'utilisation du sucre dans la levure de boulanger.

Les micro-organismes tels que la levure de boulanger peuvent être comparés à des usines miniatures :les matières premières (généralement du sucre) sont acheminées à travers des portes (protéines de transport) et converties dans un processus en plusieurs étapes à l'aide d'enzymes. Les microbes produisent des produits technologiquement souhaitables, ainsi que de nombreux sous-produits. Cela est dû au fait que diverses enzymes sont en compétition pour le sucre, de sorte que différents éléments constitutifs importants pour la survie de la cellule sont formés.

Thomas Thomik et le Dr Mislav Oreb de l'Institut des biosciences moléculaires de l'Université Goethe de Francfort ont maintenant réussi à canaliser le métabolisme de la levure de boulanger de manière à ce que le sucre puisse être utilisé de manière plus productive. Dans le dernier numéro de la célèbre revue scientifique Nature Chimie Biologie , les chercheurs présentent un nouveau mécanisme par lequel les matières premières sont livrées directement aux enzymes souhaitées par des protéines de transport.

Mislav Oreb explique le principe :« Nous avons construit une protéine d'échafaudage qui se lie à la protéine de transport et sert ensuite de station d'accueil pour les enzymes souhaitées. Des codes de reconnaissance dans les enzymes leur permettent de s'arrimer. Le résultat est une accumulation des enzymes souhaitées. près du transporteur. la cellule peut traiter la matière première comme sur une bande transporteuse, sans que les enzymes concurrentes aient la possibilité de le convertir."

Dans leur étude, les biotechnologues montrent que le sucre xylose est converti en éthanol par de telles "bandes transporteuses moléculaires" (métabolons de transport) plus efficacement en minimisant la production du sous-produit indésirable xylitol.

"Le principe sous-jacent pourrait être utilisé pour fabriquer toute sorte de produit à partir de sucres, comme les biocarburants, matières synthétiques ou pharmaceutiques. Le concept a le potentiel de rendre les processus biotechnologiques plus écologiquement et économiquement durables, étant donné qu'une utilisation efficace du sucre est une exigence fondamentale pour cela, " dit Mislav Oreb.