Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont découvert comment les obstacles moléculaires ralentissent la dégradation de la cellulose, le principal composant des parois cellulaires végétales, en sucres pouvant être fermentés en biocarburants. Les résultats, publiés dans la revue Nature Communications, pourraient conduire à de nouvelles façons de concevoir des enzymes capables de décomposer plus efficacement la cellulose.

La cellulose est une matière fibreuse et résistante que l’on retrouve dans toutes les plantes. C’est le composé organique le plus abondant sur Terre et constitue une source potentielle d’énergie renouvelable. Cependant, la cellulose est difficile à décomposer en sucres, ce qui est nécessaire pour pouvoir être utilisée comme biocarburant.

Des enzymes appelées cellulases décomposent la cellulose en sucres. Cependant, les cellulases sont souvent inefficaces et peuvent être ralenties par des obstacles moléculaires. Ces obstacles peuvent inclure la présence d'autres molécules, telles que la lignine, qui interfèrent avec la capacité des cellulases à se lier à la cellulose.

Les chercheurs de l'UC Berkeley ont utilisé une technique appelée cristallographie aux rayons X pour étudier en détail la structure des cellulases. Ils ont découvert que les cellulases étaient capables de se lier à la cellulose de deux manières différentes. Une solution était une liaison forte et productive qui permettait aux cellulases de décomposer la cellulose. L’autre voie était une liaison faible et improductive qui empêchait les cellulases de décomposer la cellulose.

Les chercheurs ont également découvert que la liaison improductive était plus susceptible de se produire lorsque d'autres molécules présentes interféraient avec la capacité des cellulases à se lier à la cellulose. Cela suggère que les obstacles moléculaires qui ralentissent les cellulases sont causés par la présence d’autres molécules.

Les découvertes des chercheurs pourraient conduire à de nouvelles façons de concevoir des cellulases plus efficaces pour décomposer la cellulose. Cela pourrait rendre les biocarburants plus abordables et plus durables.

"Nos résultats apportent une nouvelle compréhension du fonctionnement des cellulases et de la manière dont elles sont inhibées par les obstacles moléculaires", a déclaré le chercheur principal Daniel Rokhsar. "Ces connaissances pourraient conduire au développement de nouvelles enzymes plus efficaces pour décomposer la cellulose, ce qui rendrait les biocarburants plus abordables et plus durables."