Dans un récent article de Nature Chemical Biology, des chercheurs ont révélé un processus de recyclage biochimique jusqu’alors inconnu chez les animaux, qui utilise les déchets cellulaires pour produire de nouvelles substances chimiques vitales. Ces substances chimiques jouent un rôle important dans la régulation du comportement, du développement et du vieillissement. Contrairement à ce que l’on croyait, les gènes censés coder pour les carboxylestérases, des enzymes qui hydrolysent les esters, assemblent en fait une variété de nouveaux métabolites à partir des déchets cellulaires. Cette découverte pourrait révolutionner notre compréhension du fonctionnement animal et humain, en ouvrant de nouvelles voies de recherche pour explorer la structure et la fonction de plus de 100 000 substances chimiques distinctes et non étudiées. Crédit : Institut Boyce Thompson
Une étude récente a mis en évidence un processus de recyclage biochimique chez les animaux qui utilise les déchets cellulaires pour créer des substances chimiques vitales, révolutionnant ainsi notre compréhension du fonctionnement animal et humain. Cette découverte ouvre de nouvelles voies de recherche pour explorer plus de 100 000 substances chimiques non étudiées.
Une nouvelle perspective publiée dans la revue Nature Chemical Biology met en évidence un processus de recyclage biochimique jusqu’alors inconnu chez les animaux. Les auteurs passent en revue une multitude d’articles récents démontrant que les animaux recyclent largement les déchets biochimiques pour produire de nouvelles substances chimiques qui jouent un rôle clé en biologie, de la régulation du comportement au développement et au vieillissement.
Ces études montrent que les gènes que l’on croyait coder pour les carboxylestérases, enzymes qui hydrolysent les esters, jouent en fait un rôle central dans l’assemblage d’une large gamme de nouveaux métabolites à partir de blocs de construction généralement considérés comme des « déchets cellulaires ». Il est surprenant de constater que les carboxylestérases contribuent à la formation d’esters et de liaisons amides, une fonction opposée à celle prédite par les algorithmes de calcul.
« Cette découverte révèle que notre compréhension de la biochimie reste largement incomplète », déclare l’auteur principal de la perspective, Frank Schroeder, professeur à l’Institut Boyce Thompson (BTI). « Cette recherche a le potentiel de révolutionner notre compréhension du fonctionnement des animaux, y compris des humains.
Des études récentes indiquent que les animaux et les humains peuvent produire plus de 100 000 substances chimiques distinctes, dont la plupart n’ont pas été étudiées. Cet espace structurel inconnu est un trésor de produits chimiques, qui pourrait être la clé de la compréhension de nombreux processus biologiques. L’un des principaux obstacles à la compréhension de la manière dont ces métabolites contribuent à la survie est que les enzymes qui les produisent sont également inconnues.
« La découverte de ce mécanisme de recyclage biochimique ouvre de nouvelles voies passionnantes pour la recherche future, avec la possibilité d’accélérer considérablement l’annotation structurelle et fonctionnelle de métabolites inconnus », déclare Chester Wrobel, étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Schroeder et co-auteur de la perspective.
Référence : « Repurposing degradation pathways for modular metabolite biosynthesis in nematodes » par Chester J. J. Wrobel et Frank C. Schroeder, 6 avril 2023, Nature Chemical Biology.
DOI: 10.1038/s41589-023-01301-w