Des chercheurs entraînent la bactérie E.coli à ne consommer que du dioxyde de carbone

Pour ceux qui l’ignorent, E.coli, de son nom complet Escherichia coli est une bactérie intestinale très commune chez les mammifères et, particulièrement, chez l’être humain. En effet, notre flore intestinale aérobie serait peuplée à 80% environ de cette charmante bactérie. Néanmoins, la communauté scientifique a trouvé de nombreuses utilités à l’E.coli à part le fait de nous aider à digérer nos repas.

En effet, il y a de cela plusieurs années, des scientifiques ont réussi à stocker des données cryptées sur ces micro-organismes. Dernièrement, un article paru dans Cell et relayé par Engadget révèle que des scientifiques ont cultivé une souche d’E.coli se nourrissant au dioxyde de carbone.

DEs bactéries vivant leur meilleure vie

Crédits Pixabay

L’objectif des scientifiques serait de créer des biocarburants produisant moins de CO2 que les méthodes de production conventionnelles et même d’en faire des usines biologiques capables de produire de la nourriture.

Des changements progressifs

L’E.coli est relativement facile à modifier génétiquement par rapport aux plantes et cyanobactéries photosynthétiques – qui sont des microbes aquatiques produisant de l’oxygène. Mais le problème, c’est que la bactérie préfère généralement se nourrir de sucres comme le glucose au lieu de se nourrir du CO2. De plus, elle émet ce gaz sous forme de déchets.

Pour résoudre ce problème, Ron Milo, un biologiste à l’Institut Weizmman et son équipe ont passé la dernière décennie à changer progressivement le régime alimentaire de la bactérie. En 2016, ils ont réussi à créer une souche se nourrissant du CO2 mais seulement comme une partie de son apport en carbone. Le reste de l’alimentation de l’E.coli était composé de ce qu’on appelle du pyruvate, qui est un composé organique.

Il fut difficile d’habituer l’E.coli à ne manger que du CO2

Toutefois, en utilisant un mélange d’ingénierie génétique et d’évolution en laboratoire, Milo et son équipe ont réussi à créer une souche d’E.coli qui tire tout son carbone du CO2. Pour cela, les chercheurs ont prodigué à la bactérie des gènes qui  permettent aux organismes photosynthétiques de convertir le dioxyde de carbone en carbone organique. De plus, Milo et son équipe ont également doté la bactérie d’un gène lui permettant de glaner de l’énergie d’une molécule organique appelée formiate.

Malgré l’ajout de ces gènes, la bactérie refusait toujours de troquer ses glucoses contre du CO2. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont dû cultiver et habituer des générations successives d’E.coli à de très petites quantités de sucre contre des concentrations de CO2 250 fois supérieures au CO2 se trouvant dans l’atmosphère terrestre. Au bout de 200 jours environ, les scientifiques obtinrent les premières souches d’E.coli capables de n’utiliser que le CO2 comme seule source de carbone.

Roulera-t-on à l’E.coli et mangera-t-on des aliments à base d’E.coli dans le futur ?

Malgré tout, les souches d’E.coli consommant du CO2 préfèrent toujours le sucre au CO2 si elles avaient le choix.  Pour l’instant, ces souches modifiées dites autotrophes ne peuvent survivre sans sucre dans une atmosphère ne contenant que 0,041% de CO2. Par contre, si l’atmosphère contient 10% de CO2, elles peuvent se diviser toutes les 18 heures – les souches normales doublent environ toutes les 20 minutes.

A présent, Milo et son équipe comptent développer des bactéries pouvant survivre dans une atmosphère contenant moins de CO2. Ils essaient également de comprendre comment les souches ont évolué pour consommer du CO2. Il semblerait que des modifications se soient produits dans 11 gènes pour arriver à ce résultat. Les chercheurs veulent ainsi connaître le processus dans lequel se sont effectués ces changements.

Il faut savoir que l’E.coli est déjà utilisé pour fabriquer des versions synthétiques de produits chimiques comme l’insuline ou l’hormone de croissance humaine. Milo déclare que cette bactérie pourrait même être utilisée dans d’autres domaines comme pour concevoir des carburants renouvelables, des aliments et autres substances. Mais ce ne sera pas pour tout de suite.

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