Locus d’utilisation des polysaccharides : Alimenter les communautés microbiennes

©American Society for Microbiology, 2017. Les glucides complexes de la biomasse terrestre et marine représentent une source riche d’éléments nutritifs pour les microorganismes vivant en liberté et les mutualistes. La saccharification enzymatique de ces divers substrats est d’une importance capitale pour alimenter différentes communautés microbiennes complexes, notamment le microbiote marin, celui du sol, ainsi que le microbiote des ruminants et celui des animaux monogastriques. Par conséquent, des enzymes à activité glucidique hautement spécifiques, des protéines de reconnaissance et des transporteurs sont enrichis dans le génome de certaines espèces et sont d’une importance capitale dans les environnements compétitifs. Chez les bactéries Bacteroidetes, ces systèmes sont organisés en locus d’utilisation des polysaccharides, qui sont des groupes de gènes colocalisés à régulation stricte qui codent les séries d’enzymes et de protéines nécessaires à la saccharification des glucides complexes. Cet examen de synthèse fournit une perspective historique et résume les principales conclusions de l’étude de ces systèmes, en mettant en évidence la réorientation critique de la découverte des locus d’utilisation des polysaccharides basée sur les séquences vers des analyses systémiques combinant la génétique inverse, la biochimie, l’enzymologie et la biologie structurale pour éclairer précisément les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la fonction des locus d’utilisation des polysaccharides. Les répercussions écologiques du déploiement dynamique des locus d’utilisation des polysaccharides par des espèces clés dans le tractus gastro-intestinal humain sont explorées, ainsi que la distribution plus large de ces systèmes dans d’autres milieux intestinaux, de même que dans les milieux terrestres et marins.