Une équipe de scientifiques dirigée par l’Université de Californie à Berkeley a découvert comment les bactéries construisent un mécanisme de fixation du carbone essentiel à la vie sur Terre. L'équipe de recherche, qui comprenait également des scientifiques de l'Université de Californie à Davis, du Joint Genome Institute (JGI) du Département américain de l'énergie et de l'Université de Washington, a utilisé la cryomicroscopie électronique (cryo-EM) pour visualiser la structure du machinerie, connue sous le nom de carboxysome.

Les carboxysomes sont des coques protéiques polyédriques qui encapsulent des enzymes qui fixent le dioxyde de carbone en composés organiques. Ce processus, connu sous le nom de fixation du carbone, est essentiel à la production de nourriture, d’oxygène et d’autres molécules organiques indispensables à la vie sur Terre.

L’équipe de recherche a découvert que les carboxysomes sont assemblés à partir d’une seule protéine, appelée CcmA, qui s’auto-assemble en une sphère creuse. La protéine CcmA recrute ensuite d'autres protéines, appelées Rubisco et anhydrase carbonique, dans le carboxysome. Rubisco est l'enzyme qui fixe le dioxyde de carbone, tandis que l'anhydrase carbonique aide à convertir le dioxyde de carbone en bicarbonate, qui peut être utilisé par Rubisco.

La découverte de la structure du carboxysome offre de nouvelles informations sur la façon dont les bactéries construisent cette machinerie essentielle de fixation du carbone. Ces informations pourraient conduire au développement de nouvelles méthodes pour améliorer l’efficacité de la photosynthèse et de la fixation du carbone, ce qui pourrait avoir un impact majeur sur la production alimentaire et le changement climatique.

Les résultats de l'équipe de recherche ont été publiés dans la revue Nature.