|
Schizophyllum commune est un champignon très courant qui se développe sur les bois morts dans tous les continents. S’il ne retient pas l’attention des gourmets en quête d’autres espèces de basidiomycètes appréciées pour leurs qualités culinaires, il constitue en revanche un modèle de choix pour les scientifiques car il peut fructifier en conditions expérimentales et de nombreux outils moléculaires sont disponibles pour l’étudier.
Le séquençage du génome de Schizophyllum commune apporte en premier lieu des connaissances sur la reproduction sexuée et la fructification des champignons qui pourront être exploitées pour d’autres basidiomycètes comestibles cultivés, comme le champignon de Paris. La culture de ces derniers nécessite en effet une connaissance approfondie des mécanismes impliqués dans le développement des fructifications : les carpophores ou encore le "chapeau" et le "pied" que nous consommons. La culture de champignons comestibles dédiés à l’alimentation humaine représente une production annuelle mondiale de plus de 2,5 millions de tonnes, soit une valeur estimée à plus de 5,7 milliards de dollars en 2009.
Un arsenal enzymatique original
L’ubiquité de Schizophyllum commune reflète par ailleurs une capacité exceptionnelle pour la dégradation du bois et plus largement des composants lignocellulosiques qui assurent la rigidité des végétaux. Or, ces propriétés sont au cœur des recherches de l’unité Biotechnologie des champignons filamenteux de l’Inra car elles détiennent la clé de la production des biocarburants de deuxième génération. C’est avec des voies technologiques transformant les composants lignocellulosiques que toute matière première végétale pourra être valorisée en biocarburants et non seulement les grains comme pour la première génération. Dans le cadre d’une collaboration avec l’Université d’Utrecht** aux Pays-Bas, cette unité a été fortement impliquée dans l’annotation du génome du champignon modèle grâce à l’utilisation de la base de données FOLy (Fungal Oxidative Lignin enzymes : http://foly.esil.univ-mrs.fr/) dédiée aux enzymes de dégradation des lignines [1,2].
Les chercheurs ont annoté l’ensemble des gènes codants pour des enzymes lignolytiques (appelés FOLymes). L’équipement enzymatique de ce champignon a été comparé à l’ensemble des basidiomycètes et à quelques champignons ascomycètes modèles. Il ressort de cette analyse comparative que Schizophyllum commune a développé un arsenal enzymatique tout à fait original intégrant une combinaison de laccase (LO1) et cellobiose deshydrogenase (LO3), complétée de treize enzymes auxiliaires (LDAs). L’étude biochimique de ces enzymes permettra par la suite de mieux comprendre les mécanismes de dégradation de la lignocellulose. En outre, les stratégies d’attaque de différents groupes de champignons aptes à la dégrader seront définies en comparant les contenus en FOLymes de différents génomes (FOLomes). C’est en s’inspirant de ces mécanismes et stratégies que des voies de valorisation des lignocelluloses pourront être mises au point.
Schizophyllum commune
© H.A.B Wösten, Université d'Utrecht
* Université d’Utrecht (Pays-Bas),
Joint Genome Institute (Walnut Creek, USA),
Université Friedrich Schiller (Jena, Allemagne),
Université de Californie (USA), Fungal Biodiversity Centre (Utrecht, Pays-Bas),
Inra - Universités Aix-Marseille I et II (France) unité mixte de recherche 1163 Biologie des champignons filamenteux,
Pacific Northwest National Laboratory (Richland, USA),
Sacred Heart University (Faifield, USA),
CNRS – Universités Aix-Marseille I et II (France) unité mixte de recherche 6098 Architecture et fonction des macromolécules biologiques
Southern Illinois University (USA),
Southeast Missouri State University (USA),
Université de Göttingen (Allemagne),
Université de Turku (Finlande),
Empa (Suisse),
Université de Leiden (Pays-Bas),
Union College (USA),
Dartmouth Medical Scool (Hanover, USA).
** Université d’Utrecht, département de Microbiologie, Professeur Han Wösten
Références :
[1] Levasseur A, Piumi F, Coutinho PM, Rancurel C, Asther M, Delattre M, Henrissat B, Pontarotti P, Asther M, Record E: FOLy: an integrated database for the classification and functional annotation of fungal oxidoreductases potentially involved in the degradation of lignin and related aromatic compounds. Fungal Genetics and Biology 2008, 45:638-645.
[2] Ohm RA, de Jong JF, Lugones LG, Aerts A, Kothe E, Stajich JE, de Vries RP, Record E, Levasseur A, Baker SE, Bartholomew KA, Coutinho PM, Erdmann S, Fowler TJ, Gathman AC, Lombard V, Henrissat B, Knabe N, Kües U, Lilly WW, Lindquist E, Lucas S, Magnuson JK, Piumi F, Raudaskoski M, Salamov A, Schmutz J, Schwarze FW, Vankuyk PA, Horton JS, Grigoriev IV, Wösten HA: Genome sequence of the model mushroom Schizophyllum commune. Nature Biotechnology. 2010 Sep;28(9):957-63.
http://www.nature.com/nbt/journal/v28/n9/full/nbt.1643.html
|
Rechercher :
