En 2014, Agarwal et ses collègues de Scripps Oceanography ont été les premiers à découvrir que des bactéries marines libres et indépendantes produisent naturellement ces composés ignifuges, bien qu'en très petites quantités.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé deux techniques modernes - l'« exploitation minière » du génome lancée par le chimiste marin de Scripps Brad Moore et une approche de séquençage de l'ADN environnemental lancée par le biologiste de Scripps Eric Allen - pour aller plus loin dans l'enquête et identifier les gènes et les enzymes spécifiques impliqués dans le surproduction des molécules toxiques dans les éponges.

Les éponges marines obtiennent de la nourriture et de l'oxygène en filtrant l'eau de mer à travers les pores et les canaux de leur corps. Ce débit d'eau constant signifie que ces animaux immobiles hébergent de nombreuses bactéries, virus, et les champignons dans leurs microbiomes complexes.

L'équipe de recherche a collecté 18 échantillons d'éponges pour l'étude au cours de deux expéditions de recherche à Guam. Ils ont ensuite isolé les divers composants de ce mélange complexe d'organismes des tissus de l'éponge pour identifier les gènes et les enzymes spécifiques qui codent pour la production de PBDE.

"Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont trouvé des indices suggérant que la nature fabriquait ces composés, " a déclaré Bradley Moore, professeur au Scripps Center of Marine Biotechnology and Biomedicine et à la Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences de l'UC San Diego, et un auteur principal de l'étude. "Maintenant que nous comprenons comment ils sont produits dans le milieu marin, nous explorons pourquoi ils existent, et les problèmes de santé humaine qui y sont associés."

L'approche d'« exploitation minière » du génome de Moore ainsi que le séquençage métagénomique d'Allen donnent aux scientifiques un moyen de relier les produits chimiques naturels produits par les organismes aux enzymes qui les construisent.

L'étude, qui apparaît sur la couverture du numéro de mai de la revue Nature Chimie Biologie , était une collaboration unique entre chimistes et biologistes de l'UC San Diego et d'ailleurs.

"Cette étude est une puissante combinaison de produits chimiques, recherche biologique et environnementale, " a déclaré Henrietta Edmonds de la Division des sciences océaniques de la NSF, qui a soutenu la recherche. « Cela a le potentiel de nous aider à comprendre la production, devenir et conséquences sur la santé des composés naturels et polluants dans le milieu marin."

« Nous nous soucions des PBDE produits naturellement car ils finissent dans la chaîne alimentaire, " a déclaré Frederick Tyson, Doctorat., du NIEHS, qui a aidé à financer la recherche. "Les données préliminaires de cette équipe de recherche suggèrent que certains PDBE d'origine naturelle peuvent être encore plus toxiques que ceux fabriqués par l'homme, nous devons donc développer une meilleure compréhension de ces composés. »

Ces microbes océaniques ont été trouvés dans des habitats aussi divers que les herbes marines, coraux et baleines.

La prochaine étape de l'enquête pour les chercheurs consiste à extraire les gènes et les enzymes d'autres hôtes marins pour découvrir quels autres organismes fabriquent des composés toxiques similaires et pourquoi.