Métabolisme des terres rares chez la bactérie Pseudomonas putida – LanthanomiPs

Les terres rares (TR) forment un groupe d’éléments métalliques aux propriétés uniques, utilisés dans une multitude d’applications et de produits de haute technologie et indispensables à la transition énergétique en cours. La découverte récente d’enzymes utilisant spécifiquement les TR comme cofacteur chez une large variété de bactéries importantes au plan environnemental a suscité un vif intérêt ces dernières années. En effet, l’ajout des TR à la liste des éléments utilisés par le vivant comme le fer ou le zinc pose non seulement des questions fondamentales sur leur rôle biologique, mais offre également de nouvelles perspectives pour l’extraction sélective et le recyclage de ces métaux stratégiques. Le développement de tels procédés nécessite au préalable de mieux comprendre les mécanismes cellulaires de détection, d’acquisition et d’utilisation des TR ainsi que leurs effets toxiques potentiels.
C’est toute l’ambition du projet LanthanomiPs, qui se propose d’identifier, en combinant les outils de métallomique, de biologie structurale et d’ingénierie génomique, l’ensemble des acteurs moléculaires du métabolisme des TR chez Pseudomonas putida. Nos travaux permettront i) d’établir les bases de la biologie et du rôle physiologique des TR chez ce modèle bactérien au fort potentiel biotechnologique, ii) d’identifier des ligands de TR (lanthanoprotéines, lanthanophores) et leurs spécificités structurales et iii) de modifier à façon la sélectivité d’utilisation et la tolérance de la cellule aux TR. Le projet contribuera ainsi à développer les connaissances dans le domaine émergent de l’utilisation biologique des TR. Dans le même temps, les résultats conduiront à la conception de nouvelles stratégies bio-inspirées et peu polluantes d'extraction et de séparation de ces métaux.