Des chimistes de l'Université de Bâle ont pu montrer pour la première fois que des bactéries anaérobies peuvent produire la vitamine ergothionéine en l'absence d'oxygène. Cela suggère que les bactéries formaient ce composé avant même qu'il y ait de l'oxygène dans l'atmosphère terrestre. La fonction de la vitamine reste donc un mystère, comme on lui a précédemment attribué un rôle dans les processus dépendants de l'oxygène.

L'ergothionéine est une vitamine soufrée. Alors que les bactéries et les champignons peuvent le produire eux-mêmes, les organismes supérieurs dépendent de son absorption par la nourriture ou par le sol.

On soupçonne que l'ergothionéine joue un rôle physiologique important dans la lutte contre le stress oxydatif dans les cellules. Cependant, son rôle précis reste incertain. Il n'y a actuellement aucun symptôme connu de sa carence, ce qui explique pourquoi la vitamine a longtemps été négligée.

Pour mieux comprendre sa fonction, le groupe dirigé par le professeur Florian Seebeck du département de chimie de l'Université de Bâle étudie la séquence des réactions chimiques par lesquelles les bactéries produisent la vitamine.

Les scientifiques connaissent depuis longtemps une voie de réaction dépendante de l'oxygène dans laquelle une étape clé est la formation d'une liaison carbone-soufre en utilisant l'oxygène de l'air. Jusqu'à maintenant, cependant, les études n'avaient porté que sur les organismes aérobies, qui ont besoin d'oxygène pour que leur métabolisme fonctionne.

Fonctionne aussi sans oxygène

Les chimistes bâlois ont maintenant étudié la bactérie verte du soufre Chlorobium limicola, qui produit également de l'ergothionéine. C. limicola appartient au groupe des bactéries strictement anaérobies et dépend donc d'un environnement sans oxygène.

Dans le processus, les chercheurs ont découvert un nouveau type de voie de biosynthèse chez les bactéries anaérobies par laquelle la liaison carbone-soufre est formée sans oxygène, comme ils le rapportent dans le journal Angewandte Chemie .

L'ergothionéine est-elle une molécule ancienne ?

Une comparaison des séquences enzymatiques des voies biosynthétiques dépendantes et indépendantes de l'oxygène suggère que, dans une perspective évolutive, les deux voies se sont séparées l'une de l'autre à un stade précoce de l'histoire de la Terre. L'ergothionéine peut avoir été formée il y a environ 3 milliards d'années, c'est-à-dire à une époque où il n'y avait pas du tout d'oxygène dans l'atmosphère terrestre.

Ceci jette un éclairage différent sur l'importance de son rôle physiologique dans la lutte contre le stress oxydatif (c'est-à-dire dans les composés oxygénés réactifs), et les résultats suggèrent que les ergothionéines sont également importantes pour la vie anaérobie.

« Nos résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude de la fonction physiologique de l'ergothionéine chez l'homme et chez les pathogènes humains, ainsi que pour clarifier les processus cellulaires dans lesquels il est impliqué. A long terme, cela peut conduire à des points de départ potentiels pour le développement de nouvelles thérapies, ", explique Florian Seebeck.