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Plusieurs techniques de dépollution des sols ou du moins de stabilisation des polluants sont utilisées actuellement. Elles peuvent être physicochimiques, thermiques ou biologiques et être mise en œuvre sur place ou en centre de traitement après excavation des terres polluées. Une autre méthode consiste à utiliser les capacités naturelles de certaines plantes pour stabiliser, détruire ou absorber des polluants. C'est la phytoremédiation.
Cette technique est l'objet de nombreux projets de recherche notamment à l'Institut de biologie environnementale et de biotechnologie (iBEB) de Cadarache et à l'INRA de Montpellier. Une équipe de chercheurs issus de ces deux instituts vient d'ailleurs de publier ses dernières avancées en la matière dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of USA1. Cette équipe a notamment réussi à mieux cerner le mécanisme d'action d'une enzyme végétale responsable de la synthèse de la nicotianamine. Cette petite molécule, largement présente chez les plantes, est impliquée dans la régulation des concentrations de nombreux métaux essentiels tels que le fer, le zinc et le cuivre. Elle joue un rôle important dans le chargement, la mobilisation et la distribution de la forme ionique de ces métaux dans les différentes parties de la plante. Les chercheurs espèrent par conséquent en maîtriser la synthèse et influencer la quantité de métaux absorbée par les plantes.
Mais la nicotianamine est synthétisée par la nicotianamine synthase, une enzyme extrêmement difficile à produire, à purifier et par conséquent à étudier. Pour contourner cette difficulté, les chercheurs de l'iBEB et de l'INRA ont analysé les différents génomes d'archaebactéries2 déjà séquencés. Ils ont ainsi trouvé chez Methanothermobacter thermautotrophicus, un gène codant pour une enzyme très proche de la nicotianamine synthase des plantes et sont parvenus à la purifier et à déterminer sa structure tridimensionnelle et son fonctionnement. Cette enzyme d'archaea est capable de synthétiser un composé très proche de la nicotianamine des plantes, la thermo-nicotianamine. Grâce à l'observation des structures tridimensionnelles de l'enzyme à plusieurs étapes de la réaction, les chercheurs ont ainsi pu déterminer pas à pas la fabrication de nicotianamine.
Même s'ils ne connaissent pas encore précisément le mécanisme d'action de la nicotianamine, les chercheurs en savent désormais un peu plus sur sa synthèse et envisagent par conséquent d'optimiser la création de capteurs biologiques de métaux lourds.