Capture et conversion du CO2 : cette nouvelle approche synthétique surpasse la photosynthèse

Des scientifiques de l’Institut Max Planck ont mis au point une nouvelle méthode permettant de capturer efficacement le dioxyde de carbone présent dans l’air et de le transformer en d’autres molécules utiles.

Le cycle THETA

Les végétaux sont réputés pour leur capacité à absorber et convertir le dioxyde de carbone de l’air en énergie chimique, alimentant leur croissance. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Catalysis, des chercheurs allemands ont développé une toute nouvelle voie de fixation du CO2. Surpassant la photosynthèse, elle utilise plusieurs biocatalyseurs différents pour produire une molécule clef appelée acétyl-CoA, précurseur de nombreux biocarburants, matériaux et composés médicamenteux.

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Le cycle biochimique THETA repose sur la crotonyl-CoA carboxylase/réductase et la phosphoénolpyruvate carboxylase, deux enzymes extraites de bactéries connues pour capturer le dioxyde de carbone plus de 10 fois plus rapidement que celle utilisée par les plantes.

Lors d’essais en laboratoire, le procédé a permis de capturer deux molécules de CO2 dans l’air et de les convertir en une molécule d’acétyl-CoA. Suite à une optimisation minutieuse, ayant permis de multiplier son rendement par 100, le cycle a été introduit dans des bactéries E. coli.

Une approche flexible

En raison de la complexité du processus, comportant pas moins de 17 étapes, les chercheurs l’ont divisé en trois modules, intégrés à des cellules E. coli distinctes. Si ceux-ci ont bien fonctionné individuellement, la prochaine étape consistera à les combiner. Ce qui impliquera de synchroniser chaque étape avec le métabolisme naturel des bactéries.

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Selon l’équipe, la flexibilité de l’approche implique qu’elle pourrait être adaptée afin de leur apprendre à générer un vaste éventail de molécules.

« Notre cycle a le potentiel de devenir une plateforme polyvalente pour produire des composés précieux directement à partir du CO2 », conclut Shanshan Luo, auteur principal de l’étude.