Pour comprendre comment les bactéries terrestres utilisent le DMS, les chercheurs se sont appuyés sur Acinetobacter baylyi ADP1, une bactérie du sol bien connue pour sa grande diversité métabolique et sa facilité de manipulation génétique.
En combinant métabolomique ciblée, mutants génétiques, analyses enzymatiques et études cinétiques, ils ont reconstitué l'ensemble de la voie permettant à la bactérie d'utiliser le DMS comme source de soufre.
Le DMS est d'abord oxydé successivement en diméthylsulfoxyde (DMSO) puis en diméthylsulfone (DMSO₂) avant de subir plusieurs transformations aboutissant à la synthèse de sulfite. Cependant, les premières étapes de cette voie restaient jusqu'alors très mal caractérisées. Les chercheurs se sont donc intéressés, parmi plusieurs enzymes présentes chez A. baylyi, à celles capables d'oxyder le DMS et le DMSO.
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Trois enzymes ont été identifiées : Dms1, Dms2 et Dms3. Elles interviennent dans l'utilisation du DMS comme source de soufre : l'absence de Dms2 réduit fortement la croissance sur DMS, et la suppression des trois enzymes l'abolit presque.
Les chercheurs ont également montré que cette voie métabolique est fortement régulée par la disponibilité en soufre. En effet, lorsque le sulfate (source de soufre facilement assimilable) devient rare, l'expression des enzymes impliquées augmente fortement. Cela leur permet d'activer des systèmes alternatifs pour capter et assimiler d'autres composés soufrés présents dans l'environnement. Le DMS apparaît ainsi comme une source de soufre alternative mobilisable en conditions de limitation.
Près de 300 organismes (Pseudomonas majoritairement) possèdent les gènes clés correspondant à cette voie d'assimilation. Ces organismes sont associés à des environnements terrestres et ils sont notamment retrouvés dans les sols agricoles, la rhizosphère, les prairies et, de façon particulièrement importante, dans les tourbières (sols riches en matière organique).
La présence de cette voie chez de nombreuses bactéries terrestres suggère que le DMS est aussi produit et recyclé dans les sols. Il pourrait ainsi constituer un puits de soufre jusqu'ici peu pris en compte dans les modèles du cycle global du soufre. Les tourbières sont particulièrement concernées : avec le changement climatique, la sécheresse pourrait y modifier les flux de soufre. Cette étude du Genoscope, la première à caractériser toutes les enzymes d'une telle voie chez une bactérie terrestre, éclaire ainsi une partie méconnue du métabolisme microbien du soufre.