La découverte que les hydrocarbures présents dans notre environnement peuvent être d’origine naturelle, et pas seulement dus à des pollutions humaines, est très récente. Il s’avère donc que des microorganismes (cyanobactéries) sont capables de produire naturellement des quantités considérables d’hydrocarbures (pentadécane, heptadécane, nonadécène, etc., plusieurs centaines de millions de tonnes par an !) tandis que d’autres les utilisent et les dégradent (respiration sur hydrocarbures) dans un cycle biologique vertueux. On commence à comprendre par quelles réactions enzymatiques sont réalisées ces synthèses d’hydrocarbures (Science, 2010). Ces alcanes dérivent d’aldéhydes gras qui subissent une réaction de déformylation oxydante catalysée par des monooxygénases à fer non héminique (JACS, 2013).
Ces découvertes ont conduit de nombreux laboratoires à utiliser les gènes correspondants et les coupler à d’autres modifications du métabolisme (biologie de synthèse) pour construire des microorganismes aussi simples qu’E. coli capables de produire massivement de petits alcanes, propane ou nonane (Nature Communications, 2014 ; Nature, 2013). On peut aussi produire des alcènes à chaîne moyenne, comme l’undécène (PNAS, 2014). La découverte d’une enzyme spécifique pour la décarboxylation oxydante d’acides gras permet en effet de produire de tels alcènes terminaux. La biologie synthétique a été également très utilisée pour la production d’isoprène, un précurseur très important pour l’industrie (gomme synthétique, lubrifiants, adhésifs, etc.). Ces nouvelles réactions s’ajoutent à celles déjà bien connues du métabolisme des méthanogènes, exploités pour la production de biométhane.
