Les formicamycines sont un ensemble d'antibiotiques produits par les bactéries Streptomyces formicae qui ont montré une activité utile contre les souches résistantes aux antibiotiques des bactéries pathogènes Staphylocoque doré .

La machinerie responsable de la fabrication des formicamycines peut parfois avoir des ratés, entraînant la production de métabolites shunt mineurs appelés formicapyridines à de très faibles niveaux. Les tests ont montré que les formicapyridines isolées ne présentent pas d'activité antifongique ou antibactérienne. Alors pourquoi sont-ils produits ?

L'équipe qui a découvert les formicapyridines, dirigé par le professeur Barrie Wilkinson (au John Innes Centre) et Matt Hutchings (à l'Université d'East Anglia), ont été intrigués par la présence de ces molécules inhabituelles dépourvues d'activité anti-infectieuse et cela a conduit à une question :

"Et qu'est-ce qui se passerait si, dans certaines conditions environnementales, la production de ces molécules a donné un avantage de sélection à Streptomyces formicae :l'organisme peut-il s'adapter (évoluer) rapidement, peut-être même à travers une seule mutation, pour produire des niveaux beaucoup plus élevés de formicapyridines ? »

Pour tester cette possibilité, et sur la base de leur prédiction sur la façon dont les formicapyridines sont fabriquées, l'équipe a tenté d'imiter les mutations d'adaptation imaginées en introduisant des suppressions de gènes ciblées dans le groupe de gènes biosynthétiques de la formicamycine.

Ils ont prédit que l'une de ces mutations augmenterait les niveaux de formicapyridines et, à la fois, abolir la production des antibiotiques formicamycine.

En réalité, bien qu'un mutant ait multiplié par 25 la production de formicapyridine, il n'a pas aboli la production de formicamycine. Plutôt, le niveau de formicamycines a diminué d'environ deux tiers.

Cela a soulevé la prochaine question intrigante :quel est le rôle de la protéine codée par le gène supprimé ?

Barrie Wilkinson explique :« Nous émettons l'hypothèse que, plutôt que d'agir comme une enzyme biosynthétique comme nous l'avions supposé, cette protéine spécifique agit comme un chaperon, ou facteur de fidélité, qui garantit que le processus de biosynthèse est efficace et ne donne pas de produits secondaires. »

La recherche a ouvert la voie à d'autres pour tester si la même hypothèse s'applique à des protéines apparentées dans d'autres organismes qui produisent des familles similaires d'antibiotiques.

L'article paraît dans la revue Communication Nature :"Un rôle pour les protéines du domaine de la monooxygénase de la biosynthèse des antibiotiques dans le contrôle de la fidélité au cours de la biosynthèse des polycétides aromatiques."