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Les Protéines et les Enzymes

64. L'érythrose réductase convertit érythrose en érythritol. Des chercheurs coréens associés à BioNgene de Séoul ont caractérisé cette enzyme de Candida magnoliae. JK Lee et al.; Applied & Environmental Microbiology 69 (JUL03) 3710-3718.

C'est une enzyme NAD(P)H-dépendante qui fonctionne à l'état d'homodimère. En fait, l'enzyme a une dépendance duale (contrairement à ce qui se passe pour les autres aldoses réductases) pour ces co-facteurs qui lui fournissent les électrons nécessaires, avec une plus grande efficacité avec NADH qu'avec NADPH.

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65.### Chez les Mammifères, la xanthine oxydoréductase est produite sous forme de déshydrogénase (XDH), mais peut être convertie en oxydase (XO), soit par protéolyse, soit par modification de cystéines.

L'analyse de la structure de XDH et XO du lait bovin montre que les atomes dans la boucle très chargée du site actif (Gln423–Lys433) autour du co-facteur FAD subissent de grands déplacements durant la conversion entre les deux formes, bloquant l'accès du NAD⁺ au FAD sous la forme XO et en modifiant l'environnement électrostatique du FAD.

On vient d'identifier un groupe d'acides aminés jouant ce double rôle en constituant un relai dans la transition XDH->XO entre les deux formes, et en pilotant un canal orienté vers l'anneau du FAD. Y Kuwabara et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 100 (08JUL03) 8170–8175.

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L'Agroalimentaire

66. Un article de SF Siva et al.; International Dairy Journal 13 (JUL03) 559–564, reviennent sur les activités coagulantes et gélifiantes du lait contenues dans les cardosines A et B des inflorescences de Cynara cardunculus (une composée voisine de l'artichaut, le cardon, si je ne me trompe) utilisées au Portugal pour la confection de fromages en succédané de chymosine de la caillette de veau. L'activité coagulante est inférieure à celle de la chymosine. Par contre la chymosine est plus dépendante du pH du lait.

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67. Le comportement de Lactococcus lactis subsp. cremoris MG 1363 en cultures continues à pH acides (4,7–6,6) a été analysé par le groupe de l'INSA de Toulouse. S Even et al.; Microbiology 149 (JUL03) 1935-1944. Aux pHs bas, la bactérie consomme plus de glucose pour le maintien de son intégrité, et la production de biomasse est diminuée d'autant, tandis que la consommation de glucose augmente. Les auteurs constatent que la modulation de l'activité des enzymes de la glycolyse est le facteur important dans ces régulations et que la bactérie optimise son appareil de traduction, plus que celui de transcription lors des stress acides.

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68. La surproduction de trois protéines "cold shock", CspL, CspP et CspC chez Lactobacillus plantarum NC8 (une bactérie mésophile), favorise la cryoadaptation (8°C), la congélation et le maintien en phase stationnaire.

CspL intervient dans la cryoprotection, CspC dans la reprise du métabolisme après une carence. CspP intervient dans la résistance à la congélation. S Derzelle et al.; Applied & Environmental Microbiology 69 (JUL03) 4285-4290.

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69. Lactococcus raffinolactis, contrairement aux autres lactocoques (et conformément à son nom), sait fermenter les -galactosides, comme le mélibiose et le raffinose. Il n'est pas utilisable en industrie laitière, car il n'est pas caséinolytique. Le gène de la -galactosidase et ceux de la voie de Leloir de métabolisme du galactose ont été séquencés. I Boucher et al.; Applied & Environmental Microbiology 69 (JUL03) 4049-4056. L'opéron correspondant comprend aga (-galactosidase), galK (galactokinase) et galT (galactose 1-phosphate uridylyltransférase). Il est induit par lactose, mélibiose, raffinose et, dans une certaine mesure, par le galactose. L'expression de cet opéron est modulé par un régulateur codé en amont, galR. GalR réprime aga. Il est vraisemblable que ceci est valable chez les autres lactocoques.

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Les Pré- et Probiotiques

70.### Un bon usage des organismes probiotiques suppose leur tolérance aux stress rencontrés dans le tractus digestif. La tolérance aux sels biliaires en fait partie. Des chercheurs de Caen ont analysé celle de la souche probiotique Propionibacterium freudenreichii SI41. P Leverrier et al.; Applied & Environmental Microbiology 69 (JUL03) 3809-3818.

Ce sont des détergents, très toxiques pour les microorganismes. Leurs concentrations sont maximales dans le duodénum, et baissent de 5 à 10 fois quand on passe dans l'ileum.

Il y a manifestement une accoutumance à ces sels, car si on prétraite la bactérie avec de faibles doses (0,2 g/litre), elle devient beaucoup plus résistante à des doses létales (1,0 g/litre, pendant 60 s). Elle possède donc des mécanismes inductibles de résistance. Les auteurs montrent que 24 protéines sont induites pendant l'adaptation aux sels biliaires. Si on examine les protéines induites, on peut en déduire qu'elle interviennent probablement dans des systèmes de capteurs et de transmission de signaux.

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71. La supplémentation de l'alimentation humaine par des Bifidobacterium est un des fleurons de la probiotique. Ces bactéries ont certainement des vertus, mais il faut quand même bien savoir ce que l'on fait. Il faut donc repérer les "bonnes espèces" et vérifier que ce sont elles que l'on adjoint aux aliments probiotiques. Les méthodes microbiologiques classiques ont montré que Bifidobacterium adolescentis et B.longum sont les bifidobactéries dominantes dans la flore intestinale humaine adulte, tandis que B.infantis et B.breve le sont chez les enfants. On sait que des B.bifidum, B.catenulatum, B.pseudocatenulatum, B.animalis, B.angulatum, B.gallicum, B.dentium, B.inopinatum et B.denticolens peuvent être présents. Mais les méthodes classiques sont non seulement dévoreuses de temps, mais parfois inefficaces car les phénotypes ne sont pas toujours suffisamment fiables et discriminateurs. Les chercheurs du TNO décrivent une technique basée sur la PCR et les séquences des rDNAs 16S (Bif164 et Bif662) permettant une identification des isolats de Bifidobacterium au niveau de l'espèce. K Venema et al.; FEMS Microbiology Letters 224 (15JUL03) 143-149. Les auteurs l'ont appliquée à la flore intestinale humaine.

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La sécurité alimentaire

72. La graine de lin est une riche source d'acides gras n-3 et de phytoestrogènes dont on dit du bien. Ses effets sur la reproduction ont été mesurés chez des rats. TFX Collins et al.; Food & Chemical Toxicology 41 (JUN03) 819-834. La graine n'affecte pas le développement embryonnaire, mais perturbe le cycle œstrien des descendants femelles.

Si on utilise du sérum de rats ayant ingéré ces graines de façon continue, on constate un accroissement de la teneur sérique et tissulaire en acides -linolénique et eicosapentaènoïque et une diminution de celle en acide arachidonique. PW Wiesenfeld et al.; p.841-855. On constate qu'il y a bien des anomalies dans le développement embryonnaire in vitro en présence de tels sérums, mais qu'il n'y a aucune corrélation dose/effet. Ce sont donc beaucoup plus des effets de la culture qu'une conséquence de l'alimentation. TJ Flynn et al.; p. 835-840.

La consommation de graines de lin à raison de 40% crée, manifestement, un stress oxydatif, comme l'indique la décroissance de la vitamine E hépatique dans ces conditions. PW Wiesenfeld et al.; p.841-855.

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73.. Des chercheurs du MIT ont construit un capteur identifiant des pathogènes prédéterminés. La réponse est assurée en quelques secondes. TH Rider et al.; Science 301 (11JUL03) 213-215. Le principe réside dans une utilisation de lymphocytes B génétiquement modifiés qui expriment l'æquorine, une protéine, luminescente en présence de calcium, produite par la méduse Æquorea victoria (celle qui produit également la GFP) et des récepteurs du pathogène à leur surface.

L'agrégation des récepteurs entre eux par le pathogène déclenche un influx de calcium qui rend l'æquorine luminescente. Le pontage des récepteurs ne nécessite que très peu de cellules du pathogène. Le procédé est donc rapide et très sensible. Ainsi pour Yersinia pestis, on peut détecter une cinquantaine de bactéries en moins de trois minutes, y compris l'étape de concentration. Il est également fiable. Plusieurs lignées différentes de ces cellules modifiées ont été construites et améliorées par sélection à la fois pour la luminescence et pour la production des chaînes lourdes et légères des récepteurs, notamment pour repérer le virus de la variole.

Bien entendu ce procédé vise la lutte contre le bioterrorisme, mais pourrait être utilisé dans le contrôle des eaux et des aliments. On peut détecter 500 CFU/g d'Escherichia coli O157:H7 dans de la laitue en moins de 5 minutes. Le montage de la lignée requiert une heure de travail sur deux jours. on peut conserver les préparations pendant deux jours à la température ordinaire ou indéfiniment sous forme congelée.

Le nom du procédé est CANARY (pour Cellular Analysis and Notification of Antigen Risks and Yields) est dérivé, bien entendu, des canaris qu'on utilisait dans les mines pour la présence de grisou ou le manque d'oxygène, je ne me rappelle plus.

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75. Le numéro 8 de Microbes and Infection 5 (JUL03) est consacré à un forum sur la biologie d'Helicobacter pylori.

La difficulté d'étude de cette bactérie réside dans sa niche écologique particulière qui impose des contraintes coûteuses.

Ces dernières années, la génétique, les facteurs de virulence et les réponses immunitaires ont été analysés. On cherche évidemment à construire un vaccin. On trouvera dans D Rothenbacher et al.; p. 693–703, et RW Frenck et al.; p.705–713 une analyse des données épidémiologiques sur cette infection. L'article de C Montecucco; p.715-721, discute du mécanisme d'action de la cytotoxine vacuolisante, de la protéine activant les neutrophiles, et plus généralement des mécanismes de la pathogenèse.

Les réponses immunitaires humaines sont analysées dans MM D'Elios et al.; p. 723–730 et A-M Svennerholm et al.; p.731–739. Le premier discute du rôle des cellules T dans la gastrite chronique et ses conséquences, le second discute de l'amorçage et de l'entretien de la réponse immunitaire. JL O'Rourke et al.; p.741–748 discutent des modèles animaux de l'infection et de leur utilité éventuelle, tandis que P Ruggiero et al.; p.749-756, discutent du passage de ces modèles à l'homme, toujours pour la mise au point d'un vaccin.

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