Chez l’humain, les glycanes pectiques de l’alimentation sont dégradés par des voies enzymatiques coordonnées chez des Bacteroides du côlon
Citation
Luis, A.S., Briggs, J., Zhang, X., Farnell, B., Ndeh, D., Labourel, A., Baslé, A., Cartmell, A., Terrapon, N., Stott, K., Lowe, E.C., McLean, R., Shearer, K., Schückel, J., Venditto, I., Ralet, M.C., Henrissat, B., Martens, E.C., Mosimann, S.C., Abbott, D.W., Gilbert, H.J. (2018). Dietary pectic glycans are degraded by coordinated enzyme pathways in human colonic Bacteroides. Nature Microbiology, [online] 3(2), 210-219. http://dx.doi.org/10.1038/s41564-017-0079-1
Résumé en langage clair
On a découvert qu'une bactérie intestinale digère plusieurs glucides complexes qui sont abondants dans les fruits. La manière dont cette bactérie réagit à ces éléments nutritifs et le rôle des enzymes qu'elle produit sont expliqués. La connaissance de ces enzymes permettra d’élaborer de nouvelles approches pour améliorer la bioconversion des résidus agricoles et pourrait servir dans la transformation des aliments.
Résumé
© Les auteurs, 2017. Chez l’humain, les principaux éléments disponibles pour les espèces de Bacteroides du côlon sont des glycanes, représentés par les pectines, un réseau de polysaccharides de la paroi cellulaire végétale reliés par des liaisons covalentes et contenant de l'acide galacturonique (GalA). Le métabolisme des glucides complexes par les bactéries du genre Bacteroides est orchestré par des locus d'utilisation des polysaccharides (PULs, pour polysaccharide utilization loci). Chez Bacteroides thetaiotaiotaomicron, une espèce du côlon humain, les PULs activés par différents domaines de pectine ont été identifiés, mais le mécanisme par lequel les locus contribuent à la dégradation de ces polysaccharides contenant du GalA est mal compris. Nous montrons ici que chaque PUL régit le métabolisme de molécules de pectine précises, recrutant des enzymes de deux familles de glycosides hydrolases jusqu'alors inconnues. L'appareil qui dépolymérise la chaîne principale de rhamnogalacturonane I est particulièrement complexe. Ce système comprend plusieurs glycosides hydrolases qui éliminent les restes d'autres domaines de pectine liés au rhamnogalacturonane I, et neuf enzymes qui contribuent à la dégradation de la chaîne principale qui se transforme en une répétition d’unités de rhamnose-GalA. Les propriétés catalytiques des enzymes qui dégradent la pectine sont optimisées pour protéger les queues de glycanes, lesquelles activent des PULs spécifiques, assurant un apport continu de molécules inductrices tout au long de la croissance. La contribution des Bacteroides spp. au métabolisme du réseau pectique est illustrée par l'alimentation croisée entre les organismes.