Degradation de la cellulose

• Cellulose


  Un glucide constitué d'une chaîne linéaire de molécules de D-glucose (entre 15 et 15 000)
• Structure de la cellulose

  1. Monomères de glucose liés par des liaisons β-(1→4)

  2. Rotation de 180° à chaque unité permettant des liaisons hydrogènes

  3. Association de 36 chaînes de cellulose formant une microfibrille

  4. Association de 6 microfibrilles formant une macro-fibrille

  5. Agencement de plusieurs macro-fibrilles formant une fibre de cellulose
• Pourriture brune (ou cubique)

  Dégradation de la cellulose par des champignons, donnant au bois un aspect calciné et le faisant perdre toute résistance mécanique
• Cellulolyse


  Processus d'hydrolyse des liaisons de la cellulose par des enzymes cellulolytiques
• Cellulases


  • Enzymes produites par des bactéries, champignons et protozoaires, jouant un rôle dans la digestion et la transformation de la matière organique végétale
  • Elles ont aussi des applications biotechnologiques et industrielles
• Types de cellulases


  • Endo-cellulases
  • Exo-cellulases (cellobiohydrolases, 'CBH')
  • β-glucosidases (Cellobiase)
• Les cellulases produisent typiquement le β-glucose
• Carbohydrate-Active enZYmes Database (CAZy)


  Base de données créée en 1998 pour établir les relations entre la séquence des enzymes agissant sur les hydrates de carbone et leur spécificité
• La classification CAZy est composée de 5 classes d'enzymes (glycoside hydrolases, glycosyltransférases, carbohydrate estérases, polysaccharide lyases et les enzymes dites à activités auxiliaires)
• Les génomes de champignons nécrotrophe (ou saprotrophe) comportent davantage de gènes codant pour les différentes familles de CAZY
• Mécanisme de dégradation de la cellulose

  1. Glycoside hydrolases catalysent l'hydrolyse de liaisons glycosidiques

  2. Expansines induisent la relaxation et l'extension des parois cellulaires végétales

  3. Modules de liaison aux glucides (CBM) se lient aux hydrates de carbone

  4. Action synergique des cellulases et autres protéines
• Fourmis champignonnistes


  • Cultivent des jardins de champignons Leucoagaricus gongylophorus pour se nourrir