Des chercheurs de l'Université Rice ont découvert un gène transmis par une bactérie qui aide à dégrader une forme de dioxane, un contaminant des eaux souterraines et un cancérogène présumé. La découverte pourrait être la base d'un outil indispensable pour décider de la façon dont les sites contaminés devraient être traités.

Les recherches du laboratoire Rice de l'ingénieur civil et environnemental Pedro Alvarez ont découvert un nouveau groupe de gènes chez Mycobacterium dioxanotrophicus PH-06, une bactérie ressemblant à une moisissure capable d'utiliser 1, 4-dioxane comme seule source de carbone et d'énergie. Le microbe a été découvert en 2009 dans les sédiments d'une rivière contaminée au dioxane en Corée du Sud.

Dans une étude antérieure, l'équipe Rice a décodé la séquence complète du génome de la bactérie. Alors qu'il se nourrissait clairement de dioxane, il ne contenait pas un gène bien étudié trouvé dans un autre microbe connu pour initier la biodégradation du dioxane.

Mais toute la séquence du génome a révélé la présence d'un nouveau groupe de gènes de propane mono-oxygénase qui exprime une enzyme qui, selon les chercheurs, est également susceptible d'initier la biodégradation du dioxane. « Ceci est important car cela montre que les gènes dégradant les dioxanes sont plus diversifiés qu'on ne le pensait auparavant, " a déclaré Alvarez.

La nouvelle étude apparaît dans la revue Environmental Science &Technology Letters de l'American Chemical Society.

Le dioxane a été largement utilisé comme stabilisant pour les solvants chlorés et se trouve couramment comme co-contaminant dans des milliers de sites pollués, selon les chercheurs. Le produit chimique est très soluble dans l'eau, s'infiltre facilement dans les eaux souterraines et résiste à la biodégradation naturelle, dit Alvarez.

Il a déclaré que la découverte devrait aider les ingénieurs environnementaux à trouver le meilleur moyen de traiter les eaux souterraines contaminées.

« Les approches actuelles d'assainissement des sites telles que « pomper et traiter » ou l'oxydation chimique in situ ne conviennent pas aux panaches de dioxane importants et dilués qui prévalent sur des milliers de sites contaminés, " dit-il. " Pour de tels panaches, l'atténuation naturelle surveillée (MNA) peut être l'approche la plus rentable.

"Toutefois, Le MNA est sous-utilisé sur les sites impactés par le dioxane car nous manquons d'outils analytiques fiables pour soutenir les décisions de le sélectionner ou de le rejeter, " il a dit.

Le groupe de gènes pourrait être utilisé comme sonde pour tester la présence de dégradeurs de dioxane dans les eaux souterraines. Si des dégradants sont présents, il vaut peut-être mieux laisser le site éliminer naturellement le dioxane, mais avec une surveillance continue. Le groupe de gènes fournit une base pour minimiser les faux négatifs lors de la recherche de dégradeurs de dioxane sur des sites contaminés, dit Alvarez.

« Il y a un besoin urgent de ces outils moléculaires d'un point de vue économique, ", a-t-il déclaré. "Notre nouvelle sonde génétique peut éclairer une sélection judicieuse des MNA et éviter des dépenses importantes associées à des alternatives de remédiation coûteuses et marginalement efficaces."