Biodétecteurs environnementaux
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Malgré ces quelques développements déjà relativement anciens, il faut malheureusement constater que les radionucléides d’intérêt pour la toxicologie nucléaire
ont peu bénéficié des progrès des biodétecteurs bactériens.
Ceci pourrait toutefois changer rapidement, grâce par exemple aux récentes
observations réalisées sur Caulobacter crescentus. Il a été récemment montré
combien son transcriptome est réactif à de multiples stress métalliques (Hu et
al., 2005) ; en présence de cadmium, chrome, sélénium ou encore uranium, on
observe chez cette bactérie une surexpression de gènes tels que ceux codant les
superoxyde dismutases (sod). Cette surexpression est particulièrement ample
(x 27) pour le gène urcA en présence de nitrate d’uranyle, et elle présente une
plage utile de réponse supérieure aux autres métaux (jusqu à 1 mM). C est sur
cette base qu’a pu être conçu le seul biosenseur bactérien d uranium spécifique
disponible à ce jour (Hillson et al., 2007). Un gène rapportera (lacZ ou gfpuv)
est inséré en aval de la zone promotrice du gène urcA (figure 3). La souche
dénommée P . gfpuv est ainsi capable de détecter 1 uranium environnemental à
des niveaux de contamination très bas (0,5 pM) et avec très peu d interférences c e
lapart d’autres métaux toxiques, hormis peut-être le chrome ~50 pM.
23 bp
reporter
|~
]
41 bp
?urcA 9fpuv reporter
|
p..gfpuv---|
68 bp
Figure 3 ■ Représentation schématique du système rapporteur pUrçA-BOtrjce ju
gènes rapporteurs P„re/) lacZ et P A
^“èture de LacZ et GfpUV
gene urcA. Le schema montre la façon dont les genes
sont insérés en aval du promoteur (Hillson et al., 2007).
Très récemment, une équipe de l’université de Chicago a rappo1^
cob
importante avec la transformation du facteur de transcrip 10
en facteur affin pour l’uranyle. Par trois mutations adequatem n choisies^dans
le site du site de liaison du Ni2+’ il est possible d obtenu un
w
et
pour UO2+ (Kd 53 nM) sans perturber la liaison au site P ^Xac“
< 2009). C’est à notre connaissance un des exemp
bactériens de
l’apport de l’ingénierie des protéines au domaine de
métaux.
1 Biodétecteurs à base d’eucaryotes unicellulaires
Dans une perspective écotoxicologique. il peut êu<: : P
nisation c|es
lecteur traduise les spécificités biologiques e a c
_tance jes voies de régucellules eucaryotes (compartiments intracel u ânes, i
evure Saccharomyces
htion et de signalisation, etc.). Plusieurs
3^ Xvaux.
cerevisae au nématode Caenorhabditis elegans
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Malgré ces quelques développements déjà relativement anciens, il faut malheureusement constater que les radionucléides d’intérêt pour la toxicologie nucléaire
ont peu bénéficié des progrès des biodétecteurs bactériens.
Ceci pourrait toutefois changer rapidement, grâce par exemple aux récentes
observations réalisées sur Caulobacter crescentus. Il a été récemment montré
combien son transcriptome est réactif à de multiples stress métalliques (Hu et
al., 2005) ; en présence de cadmium, chrome, sélénium ou encore uranium, on
observe chez cette bactérie une surexpression de gènes tels que ceux codant les
superoxyde dismutases (sod). Cette surexpression est particulièrement ample
(x 27) pour le gène urcA en présence de nitrate d’uranyle, et elle présente une
plage utile de réponse supérieure aux autres métaux (jusqu à 1 mM). C est sur
cette base qu’a pu être conçu le seul biosenseur bactérien d uranium spécifique
disponible à ce jour (Hillson et al., 2007). Un gène rapportera (lacZ ou gfpuv)
est inséré en aval de la zone promotrice du gène urcA (figure 3). La souche
dénommée P . gfpuv est ainsi capable de détecter 1 uranium environnemental à
des niveaux de contamination très bas (0,5 pM) et avec très peu d interférences c e
lapart d’autres métaux toxiques, hormis peut-être le chrome ~50 pM.
23 bp
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41 bp
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|
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68 bp
Figure 3 ■ Représentation schématique du système rapporteur pUrçA-BOtrjce ju
gènes rapporteurs P„re/) lacZ et P A
^“èture de LacZ et GfpUV
gene urcA. Le schema montre la façon dont les genes
sont insérés en aval du promoteur (Hillson et al., 2007).
Très récemment, une équipe de l’université de Chicago a rappo1^
cob
importante avec la transformation du facteur de transcrip 10
en facteur affin pour l’uranyle. Par trois mutations adequatem n choisies^dans
le site du site de liaison du Ni2+’ il est possible d obtenu un
w
et
pour UO2+ (Kd 53 nM) sans perturber la liaison au site P ^Xac“
< 2009). C’est à notre connaissance un des exemp
bactériens de
l’apport de l’ingénierie des protéines au domaine de
métaux.
1 Biodétecteurs à base d’eucaryotes unicellulaires
Dans une perspective écotoxicologique. il peut êu<: : P
nisation c|es
lecteur traduise les spécificités biologiques e a c
_tance jes voies de régucellules eucaryotes (compartiments intracel u ânes, i
evure Saccharomyces
htion et de signalisation, etc.). Plusieurs
3^ Xvaux.
cerevisae au nématode Caenorhabditis elegans