Vers une usine cellulaire produisant des biohydrocarbures : biologie et biotechnologie d'un modèle émergent de microalgue streptophyte

Dans l'histoire évolutive du vivant, l'adaptation progressive de certaines microalgues aquatiques à un mode de vie aéroterrestre a été une période capitale car elle a permis de donner naissance à toutes les plantes terrestres actuelles. Le séquençage récent de génomes d’algues streptophytes, un groupe jusqu’à présent peu étudié, a commencé à lever le voile sur ce processus évolutif. L’apparition chez une algue streptophyte ancestrale de la capacité à synthétiser et excréter des composés hydrophobes comme les hydrocarbures, capables de former une couche protectrice imperméable à l’eau à la surface des cellules, a nécessairement été une étape importante dans la survie et l’adaptation en milieu aérien. Aujourd’hui, l’incapacité des algues industrielles à excréter des hydrocarbures est par ailleurs un verrou biotechnologique important en vue d’une production dans un organisme photosynthétique d’hydrocarbures biosourcés pour la chimie verte ou les carburants. L’objectif de ce projet de thèse est donc double : d’abord, dans un but de connaissance fondamentale, de caractériser les voies de synthèse et d’excrétion de composés hydrophobes dans une algue qui est un modèle émergent d’algue streptophyte (et est jusqu’à présent la seule où l’on peut identifier un équipement enzymatique de synthèse d’hydrocarbures similaire à celui des plantes); ensuite, dans un but appliqué, de déterminer par des approches d’ingénierie génétique un set de protéines qui permet de maximiser la synthèse et l’excrétion des hydrocarbures dans cette algue modèle.