La cellulose est une molécule de sucre complexe composée de longues chaînes de molécules de glucose. Afin de transformer la cellulose en biocarburants, elle doit d’abord être décomposée en molécules de glucose. Ce processus, appelé hydrolyse de la cellulose, est généralement réalisé par des enzymes appelées cellulases.
Cependant, la dégradation de la cellulose est souvent lente et inefficace en raison de la présence d’obstacles moléculaires. Ces obstacles comprennent la lignine, un polymère complexe qui recouvre la surface des fibres de cellulose, et l'hémicellulose, un autre type de molécule de sucre étroitement associée à la cellulose.
Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques expérimentales et informatiques pour étudier comment ces obstacles moléculaires inhibent l’activité des cellulases. Ils ont découvert que la lignine et l’hémicellulose peuvent toutes deux bloquer les sites actifs des cellulases, les empêchant ainsi de se lier à la cellulose et de la décomposer.
Les chercheurs ont également découvert que la présence de lignine et d’hémicellulose peut également ralentir la diffusion des cellulases vers la surface de la cellulose. Cela signifie qu’il faut plus de temps aux enzymes pour atteindre la cellulose et commencer à la décomposer.
Les résultats de cette étude pourraient aider les scientifiques à concevoir des cellulases plus résistantes aux obstacles moléculaires. Cela pourrait conduire à une production de biocarburants plus efficace et plus rentable.
"Notre étude fournit une compréhension détaillée de la manière dont les obstacles moléculaires inhibent la dégradation de la cellulose", a déclaré la chercheuse principale Jennifer Reed, chercheuse postdoctorale au Département de chimie de l'UC Berkeley. "Ces informations pourraient être utilisées pour concevoir des cellulases plus efficaces pour décomposer la cellulose pour la production de biocarburants."
L’équipe de recherche travaille actuellement à la conception de nouvelles cellulases plus résistantes aux blocages moléculaires. Ils espèrent que ces enzymes pourront un jour être utilisées pour produire des biocarburants de manière plus efficace et plus rentable.
