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BIOTECHNOLOGIES
MODERNES.
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DESATURASE ET ACIDES GRAS INSATURES: Les désaturases sont des enzymes qui introduisent des doubles liaisons dans les Acides gras (constituants des lipides) les rendant plus bénéfiques pour la santé. Les
acides gras saturés, mono-insaturés, poly-insaturés
sont les constituants naturels des graisses animales et végétales
et, chez ces derniers, deux types sont majoritaires : les mono-insaturés
avec, comme chef de file, l'acide oléique (C18:1 n-9 ), et
les poly-insaturés avec respectivement, l'acide linoléique
( C18:2 n-6) et l'acide linolénique (C18:3 n-3). Au niveau du métabolisme existe deux méthodes courantes pour créer des doubles liaisons dans une chaîne carbonée : 1/
Utilisation de flavoprotéines en absence d'oxygène fonctionnant
selon le mode de la succinate déshydrogénase. Ceci entraîne
la formation d'une double liaison 'trans' La désaturase à fer non héminique est une enzyme membranaire qui catalyse à la fois l'oxygénation et la déshydratation consécutive d'acides gras déjà synthétisés au stade C18 (stéaryl-CoA donnant oléyl-CoA). La reaction catalysée est: R1-CH2-CH2-R2 + O2 + 2e- + 2H+ R1-CH=CH-R2 + 2H20 La désaturase reçoit des électrons du cytochrome b5 au niveau du réticulum cytoplasmique et qui est inhibé par le cyanure
Chez
les Mammifères, l'apparition des doubles liaisons dans les
Acides gras (désaturation) est un processus aérobie
qui utilise une désaturase ayant une préférence
pour les substrats en C16 et C18. |
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| Constituants
du site actif d'une désaturase
Nous proposons l'étude tridimensionnelle de la désaturase (code : 1OQ9) (Azide and acetate complexes plus two iron-depleted crystal structures of the di-iron enzyme delta9 stearoyl-acyl carrier protein desaturase. Implications for oxygen activation and catalytic intermediates.MOCHE et al. 2003. JBC). le lien: http://takween.com/StructureProteines/structures_preambule.html
Quelques information sur la structure de la désaturase dont le site actif (Figure ci contre) : -
Métalloenzyme à 2 atomes de fer |
Applications biotechnologiques: Contrôle
des apports en acides gras. Les plantes produisent environ deux
cents acides gras qui diffèrent par le nombre de carbones,
mais aussi par le nombre de doubles liaisons et de radicaux divers.
Au cours des dernières années, pratiquement toutes les
enzymes de biosynthèse ont été caractérisées
et la plupart des gènes ont été clonés
(VOELKER T., KINNEY A.J. - Variations in the biosynthesis of seed
storage lipids. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Biol. Mol., 2001,
52, 335-361.). Les nutritionnistes recommandent aujourd'hui de consommer
essentiellement des huiles végétales 'sans cholestérol'
riches en acide oléique, tout en évitant les procédés
d'hydrogénation qui conduisent à la formation de trans-acides
gras qui se révèlent délétères
(NOAKES M., CLIFTON P.M. - Oil blends containing hydrogenated or esterified
fats : differencial effects on plasma lipids. Am. J. Clin. Nutr.,
1998, 98, 242-247.). Des chercheurs américains avaient réussi à diminuer des quantités importantes d'acides gras poly-insaturés en augmentant la proportion d'acide oléique dans les graines de soja (VANCE V., VAUCHERET H. - RNA silencing in plants-defense and counter defense. Science, 2001, 292, 2277-2280.) . Leur objectif visait l'extinction de l'expression du gène de la FAD2 (fatty acid desaturase 2) par transgenèse. Ils ont exploité le phénomène de "post transcriptionnal gene silencing" (PTGS) qui fait intervenir la dégradation spécifique des ARN messagers, entraînant l'extinction de l'expression des gènes en cause. Ce dispositif, dont les modalités précises sont en cours d'étude, permet effectivement de 'cibler l'extinction' d'une activité enzymatique (KINNEY A. - Development of genetically engineered soybean oils for food applications. J. Food lipids, 1996, 3, 273-292.). |
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Augmentation des antioxydants dans la tomate à travers la modification de la voie de biosynthèse des flavonoïdes. Les flavonoïdes sont des métabolites phénoliques qui existent naturellement chez les plantes. Testés in vitro, plusieurs composés de ce groupe se sont avérés de puissants antioxydants. Les études épidémiologiques ont démontré une corrélation directe entre les taux élevés de flavonoïdes et la dininution des risques liés aux maladies cardiovasculaires, au cancer et aux maladies liées au viellissement.La stimulation de la biosynthèse des flavonoïdes dans certains fruits serait une voie prometteuse pour concentrer ces composés dans les denrées alimentaires.
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En manipulant les gènes gouvernant la voie de biosynthèse des flavonoïdes chez la tomate, plusieurs lignées ont été obtenues montrant des taux très différents en flavonoïdes. Une augmentation de plus de 78 fois a été enregistrée pour les flavonols du fruit suite à la modification de l'expression d'une seule enzyme la chalcone isomérase. Plus de détails dans: Verhoeyen et al., 2002. j.exp.Bot. 53, 2099-2106. |
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