Analyse génomique, protéomique et biochimique de la voie respiratoire des organohalogénures chez Desulfitobacterium dehalogenans.

Résumé Desulfitobacterium dehalogenans est capable de se développer par respiration organohalide en utilisant l'acétate de 3-chloro-4-hydroxyphényle (Cl-OHPA) comme accepteur d'électrons. Nous avons utilisé une combinaison de séquençage du génome, d'analyse biochimique des composants actifs redox, et de protéomique shotgun pour étudier les éléments de la chaîne de transport d'électrons de la respiration organohalide. Le génome de Desulfitobacterium dehalogenans JW/IU-DC1T consiste en un chromosome circulaire unique de 4 321 753 pb avec un contenu GC de 44,97 %. Le génome contient 4 252 gènes, dont six opérons d'ARNr et six déhalogénases réductrices prédites. L'une des déhalogénases réductrices, CprA, est codée par un groupe de gènes cprTKZEBACD bien caractérisé. Les composants redox actifs ont été identifiés dans des suspensions concentrées de cellules cultivées sur du formiate et du Cl-OHPA ou du formiate et du fumarate, en utilisant la résonance paramagnétique électronique (RPE), la spectroscopie visible et l'analyse par chromatographie liquide à haute performance (CLHP) des extraits de membrane. Dans les suspensions cellulaires, ces composants ont été réduits lors de l'ajout de formate et oxydés après l'ajout de Cl-OHPA, indiquant une implication dans la respiration des organohalogénés. L'analyse du génome a révélé des gènes qui codent probablement les composants identifiés de la chaîne de transport d'électrons du formate au fumarate ou au Cl-OHPA. Les données présentées ici suggèrent que la première partie de la chaîne de transport d'électrons du formate au fumarate ou au Cl-OHPA est partagée. Les électrons sont canalisés d'une formate déshydrogénase tournée vers l'extérieur, via des ménaquinones, vers une fumarate réductase située à la face cytoplasmique de la membrane. Lorsque le Cl-OHPA est l'accepteur d'électrons terminal, les électrons sont transférés des ménaquinones à la CprA tournée vers l'extérieur, via un complexe membranaire non encore identifié, et potentiellement une flavoprotéine extracellulaire agissant comme une navette électronique entre le complexe membranaire quinol déshydrogénase et la CprA.