Un anniversaire pas comme les autres

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Israël | Politiques de recherche, technologiques et universitaires
10 mai 2017

Le 6 mai dernier, Ed Bayer, professeur à l’Institut Weizmann et l’un des deux pères du cellulosome, fêtait ses 70 ans et, à cette occasion, ses principaux collaborateurs s’étaient réunis à l’Institut Weizmann pour une célébration toute particulière, revenant sur 40 ans de sciences, de succès, de défis mais aussi de convivialité et d’échanges.

Tout d’abord, permettez-moi, cher lecteur, de vous rassurer : il n’est évidemment pas dans mon but de faire des brèves « anniversaires » à chaque fois qu’un éminent chercheur-se israélien-ne fête une année de plus ! Le choix de partager avec vous cette fête d’anniversaire s’appuie sur des éléments qui ont capté ma curiosité, mon intérêt et qui, je l’espère, vous intéresseront tout autant.

Ayant eu la chance d’être invité à cette fête d’anniversaire du Prof. Ed Bayer, organisée par certains de ses étudiants, je me suis donc rendu le 6 avril dernier au David Lopatie Conference Center de l’Institut Weizmann. Fête ? On pourrait en fait parler de conférence : de 8h30 à 17h, près de 20 intervenants se sont succédés devant une audience composée de chercheurs, d’étudiants, d’amis, de collaborateurs, de professeurs et parfois un peu de tout ça en même temps. Le sujet ? Le professeur Ed Bayer et près de 40 ans de recherche autour du cellulosome.

Le cellulosome est un complexe protéique enzymatique (voir figure 1) c’est-à-dire une structure complexe constituée de différentes protéines reliées entre elles, aux propriétés distinctes et dont nombre d’entre elles possèdent une activité enzymatique, c’est à dire la capacité d’amplifier une réaction chimique (on parle de catalyseur). D’où vient-il ? Il a été isolé et identifié pour la première fois par Ed Bayer et son collaborateur de l’époque Raphael Lamed (aujourd’hui professeur à l’Université de Tel Aviv et présent lors de la fête-conférence) en 1983 à partir d’une bactérie : Clostridium thermocellum.

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Figure 1- Le Cellulosome (issue du site du groupe d’Ed Bayer) : http://www.weizmann.ac.il/Biomolecular_Sciences/Bayer/research-activities/cellulosome-systems)
“Bacterial cell” = bactérie ;” anchoring protein” = protéine d’ancrage ; “enzymatic subunits” = sous-unités enzymatiques ; “scaffoldin subunit” = sous-unité socle ; ”cohesin”= protéine de cohesion ; "dockerin"= protéine d’amarrage ; "CBM"="Cellulose Binding Module"=module liant à la cellulose ; "SLH"="S-Layer Homology module"=site d’ancrage à la bactérie.

A quoi sert-il ? Voyez cela comme un "bras" bactérien doté de crochets (voir CBM, Figure 1) capables de reconnaître la nourriture (la cellulose) et s’accrocher à elle, et d’une multitude de mains équipées de différentes cisailles et outils (des enzymes) permettant de rendre la nourriture assimilable par la bactérie. Cette capacité du cellulosome en fait un outil unique dans la dégradation de la cellulose des végétaux qui est aujourd’hui un des principaux défis à la production de biocarburant de seconde génération c’est à dire produit à partir de déchets végétaux non-alimentaires (industrie du papier et du bois, déchets alimentaires et agricoles, etc.).

Revenons à notre conférence ! Suite à la découverte de ce cellulosome, un énorme travail a été réalisé par Ed Bayer, ses étudiants et ses collaborateurs ses 40 dernières années et un aperçu de ces travaux étaient présentés, tels que l’identification des composants du cellulosome, leur structure et leur rôle, son fonctionnement, les gènes responsables de sa production, mais aussi les portes qu’ouvre ce nouvel outil puisque une fois disséqué, celui-ci peut être modifié afin d’améliorer son action ou de rajouter de nouvelles fonctions à ce "bras" bactérien. Il était également question de transférer les gènes responsables de sa production dans d’autres bactéries d’intérêt pour leur permettre de produire et d’utiliser ce nouvel "armement" à leur profit, et au notre. Enfin, des structures similaires aux cellulosomes ont été identifiées, telles que l’amylosome ("amylose"=amidon), dont sont dotées certaines de nos propres bactéries intestinales.

Parmi les intervenants de la conférence, un grand nombre d’entre eux étaient venus des quatre coins du monde, des Etats-Unis, de France, du Canada, d’Allemagne, de Grèce, d’Espagne mais aussi de Suisse et d’Irlande, et tous sont venus par respect, plaisir mais surtout par l’amitié qu’ils ou elles entretiennent avec Ed Bayer. De prestigieux chercheurs et scientifiques étaient ainsi présents tels que les américains Martin Keller, Directeur du National Renewable Energy Laboratory (NREL), et Paul Gina, Directeur du US-DOE BioEnergy Science Center du Oak Ridge National Laboratory, et les français Bernard Henrissat, Directeur de recherche au CNRS, Marseille, l’un des fondateurs de la banque de données CAZy ("Carbohydrate-Active enZyme"= enzyme agissant sur les carbohydrates) et Mirjam Czjzek, CNRS et Université Pierre et Marie Curie, Station de Roscoff, ainsi que bien d’autres. Les disciplines présentes étaient aussi diverses que les origines géographiques des intervenants : biologie moléculaire, microbiologie, imagerie et microscopie, chimie moléculaire, physique des matériaux, ingénieries, informatique, biotechnologies ou encore nanotechnologies.
Bref, ce jour là, on fêtait l’amitié et le succès nés de collaborations entre différentes disciplines et différents pays.

Pour en savoir plus (liens en anglais) :
• Histoire du cellulosome : http://www.weizmann.ac.il/Biomolecular_Sciences/Bayer/research-activities/history-cellulosome
• Publication d’Ed Bayer et de son groupe : http://www.weizmann.ac.il/Biomolecular_Sciences/Bayer/publications
• Principaux collaborateurs d’Ed Bayer : http://www.weizmann.ac.il/Biomolecular_Sciences/Bayer/collaborators
• Base de donnée CAZy : http://www.cazy.org/-What-s-new-.html

Rédacteur : Arthur Robin, Doctorant à l’Université de Tel Aviv

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