Analyse in silico des groupes de gènes biosynthétiques PKS et NRPS pour la découverte de nouveaux composés bioactifs dérivés d'actinobactéries

Abstract

Les polykétides synthases (PKS) et les peptides synthétases non ribosomiques (NRPS) sont des enzymes responsables de la biosynthèse de nombreux métabolites naturels thérapeutiquement et bio-technologiquement importants. Les actinobactéries, notamment le genre Streptomyces, sont connues pour leur capacité exceptionnelle à produire des substances bioactives grâce à la présence de clusters de gènes biosynthétiques dans leur génome. Les avancées bio-informatiques nous ont permis d'identifier et de prédire ces clusters présents dans trois souches étudiées Streptomyces ambofaciens ATCC 23877, Streptomyces leeuwenhoekii C34 et Streptomyces sp. KY75 qui ont été isolées à partir de différents écosystèmes extrêmes en Algérie, tels que les sources thermales et les zones polluées. Cela a permet d'analyser et de comparer in silico les groupes de gènes biosynthétiques PKS et NRPS afin de repérer de nouveaux composés bioactifs qui permettent aux actinomycètes de survivre dans ces conditions. Les séquences génomiques complètes ont été récupérées à partir de la base de données NCBI (National Center for Biotechnology Information). L’analyse phylogénétique et comparative des génomes des souches étudiées a révèlé une diversité génomique entre elles. Les différences comprennent la taille du génome (7 837 660 à 8 303 940 paires de bases) et la composition en guanine-cytosine (71,6% à 72,8%). Le nombre de séquences codantes (CDS) varie également, avec des totalités de 7 097 à 12 034 CDS, dont certains codent pour des protéines fonctionnelles liées à des fonctions métaboliques. Le seveur antiSMASH 7.0 a permis de détecter un total de 27 clusters de gènes biosynthétiques (BGC), avec 8 clusters communs entre les trois souches. La souche Streptomyces leeuwenhoekii C34 présente le plus grand nombre de BGC (41), suivie de Streptomyces ambofaciens ATCC 23877 (35), tandis que Streptomyces sp. KY75 en a le moins (32). Les BGC identifiés appartiennent aux classes principales de métabolites, notamment les PKS et les NRPS. Ces résultats soulignent le potentiel métabolique important et la diversité des souches étudiées, offrant des perspectives pour la découverte de nouveaux composés bioactifs. La recherche sur ces actinobactéries constitue une source prometteuse pour le développement de nouveaux médicaments et peut ouvrir des opportunités de commercialisation. Notre étude représente une avancée dans la recherche scientifique en Algérie, car elle est considérée comme la première de ce genre à être menée dans le pays.