Biotechnology is often presented as if progress in the past two decades represented a major success, but the reality is quite different. For example, ten major classes of antibiotics were discovered between 1935 and 1963, but after 1963 there has been just one, the oxazolidones. To illustrate the possibilities of doing better by taking account of the real behaviour of metabolic systems, we can examine how one might modify the activity of an enzyme in the cell (for example by genetic manipulation, or by the action of an inhibitor, etc.) to satisfy a technological aim. For example, if the objective is to eliminate a pest, one might suppose that the effect of an inhibitor could be to depress an essential flux to a level insufficient for life, or to raise the concentration of an intermediate to a toxic level. The former may seem the more obvious, but the latter is easier to achieve in practice, and there are some excellent examples of industrial products that work in that way, such as the herbicide ‘Roundup’ and antimalarials of the quinine class. A study of glycolysis in the parasite Trypanosoma brucei (which causes African sleeping sickness) indicates that for this approach to work the selected target enzyme must have a substrate with a concentration that is not limited by stoichiometric constraints. That is not necessarily easy to find in a complicated system, and typically needs the metabolic network to be analysed in the computer. To cite this article: A. Cornish-Bowden, M.L. Cárdenas, C. R. Biologies 326 (2003).

La biotechnologie est souvent présentée comme si les nouvelles technologies des deux dernières décennies constituaient une réussite éclatante, mais la réalité est tout autre. Par exemple, entre 1935 et 1963, on a découvert dix classes majeures d'antibiotiques ; depuis 1963 on n'en a découvert qu'une seule, les oxazolidones. Pour illustrer les possibilités d'amélioration des résultats en tenant compte du comportement des systèmes métaboliques, nous pouvons examiner comment on peut modifier l'activité d'une enzyme dans la cellule (soit par manipulation génétique, soit par l'action d'un inhibiteur, etc.) pour satisfaire des objectifs biotechnologiques. Par exemple, si le but est d'éliminer une peste, on peut imaginer que l'effet d'un inhibiteur puisse être d'abaisser un flux essentiel en dessous d'un niveau indispensable à la vie ou d'augmenter la concentration d'un métabolite à un niveau toxique. Le premier semble être le plus évident, mais le second est plus facile à réaliser dans la pratique, et on a d'excellents exemples de produits industriels très importants qui fonctionnent ainsi, comme le « Roundup », utilisé comme herbicide, ou la quinine, comme médicament contre le paludisme. Une étude de la glycolyse dans le parasite Trypanosoma brucei (responsable de la maladie de sommeil) indique que, pour que cette approche soit efficace, il faut choisir comme cible une enzyme pour laquelle la concentration du substrat ne soit pas limitée par des relations stœchiométriques. Ceci n'est pas forcément facile à trouver dans un système compliqué, et nécessite typiquement une analyse métabolique par ordinateur. Pour citer cet article : A. Cornish-Bowden, M.L. Cárdenas, C. R. Biologies 326 (2003).