Le dioxyde de carbone est une molécule importante nécessaire à la vie sur Terre. Les arbres ont besoin de CO2 pour la photosynthèse, les cultures produisent des rendements plus élevés en sa présence et certaines bactéries peuvent le transformer en nourriture. La molécule est même un élément important de la santé humaine, nous poussant à prendre de grandes bouffées d’oxygène.
Cependant, trop de CO2 peut avoir un effet désastreux sur les écosystèmes et contribuer au changement climatique. C’est pourquoi les scientifiques veulent savoir comment trouver un équilibre.
Avec l’aide du Canadian Light Source (CLS) de l’Université de la Saskatchewan, des chercheurs de l’Université Simon Fraser étudient comment les organismes détectent et réagissent au CO2.
Leurs recherches pourraient contribuer à faire progresser la santé humaine et environnementale et mener à de nouvelles stratégies de capture du carbone.
« Il est très important que les organismes soient capables de détecter les concentrations locales de CO2 et de réagir, car il s’agit d’un gaz tellement essentiel », a déclaré le Dr Dustin King, chercheur postdoctoral au laboratoire du Dr David Vocadlo au département de chimie de l’université.
Dans un article publié dans Nature Chimie BiologieKing et ses collègues ont examiné le rôle important que joue le CO2 dans les cyanobactéries, des organismes photosynthétiques présents dans l’eau.
Les cyanobactéries utilisent le carbone pour créer des nutriments essentiels qui soutiennent leur cycle de vie.
« Ils sont capables de le capturer dans l’atmosphère, de le fixer directement et de l’ajouter à de simples molécules organiques », a déclaré King. « Comprendre comment les cyanobactéries régulent la fixation du CO2 peut nous donner une voie pour développer des technologies améliorées de capture du CO2. »
King pense que nous pouvons tirer parti du système au sein de ces organismes, ainsi que des processus industriels, pour aider à réduire les émissions de CO2.
En utilisant la ligne de lumière CMCF du CLS, l’équipe a pu voir des structures moléculaires détaillées et étudier comment le CO2 se lie à une protéine bactérienne.
« Il serait impossible de le faire sans le CLS car nous avons besoin de structures moléculaires détaillées à haute résolution », a déclaré King. « Voir comment ces lignes de lumière au CLS ont évolué a été tout simplement incroyable. Maintenant, nous collectons des ensembles de données en une demi-minute environ, c’est assez incroyable. »
Dustin T. King et al, Identification chimioprotéomique de la carboxylation de la lysine dépendante du CO2 dans les protéines, Nature Chimie Biologie (2022). DOI : 10.1038/s41589-022-01043-1