Qui sommes-nous ?
Espace utilisateur
Formation continue
Credit : L. Godart/CEA
D’un jour à plusieurs semaines, nos formations permettent une montée en compétence dans votre emploi ou accompagnent vers le retour à l’emploi. 
Conseil et accompagnement
Crédit : vgajic
Fort de plus de 60 ans d’expériences, l’INSTN accompagne les entreprises et organismes à différents stades de leurs projets de développement du capital humain.
Thèses
Accueil   /   Thèses   /   Étude de la voie de synthèse naturelle des alcanes/alcènes dans la microalgue modèle Chlamydomonas reinhardtii et génie génétique de cette microalgue pour produire et excréter ces composés

Étude de la voie de synthèse naturelle des alcanes/alcènes dans la microalgue modèle Chlamydomonas reinhardtii et génie génétique de cette microalgue pour produire et excréter ces composés

Biochimie Biologie végétale Sciences du vivant

Résumé du sujet

Les microalgues sont des micro-organismes photosynthétiques eucaryotes à croissance rapide qui ont développé des mécanismes efficaces pour récolter et transformer l'énergie solaire en molécules riches en énergie telles que les lipides. Elles sont donc potentiellement d'excellentes usines cellulaires pour la production de carburants et de biomatériaux pour l'industrie chimique. Ces processus ne sont toutefois pas encore rentables, principalement en raison de la faible productivité de l'huile et des coûts élevés de la récolte de la biomasse et de l'extraction de l'huile. Une avancée majeure consisterait à créer des souches de microalgues produisant et excrétant des hydrocarbures dérivés d'acides gras (alcanes et alcènes). Pour atteindre cet objectif, l'équipe hôte a récemment réalisé des avancées significatives : i) découverte d'une nouvelle enzyme formant des alka(e)nes, la photodécarboxylase d'acide gras (FAP), qui convertit les acides gras libres en alka(e)nes, et caractérisation de la manière dont la FAP interagit avec ses substrats d'acide gras aux interfaces lipides-eau, ii) identification de nouveaux acteurs régissant l'accumulation et le renouvellement des acides gras dans les réserves d'huile (gouttelettes lipidiques).

Dans cette thèse, notre objectif est double : i) d'un point de vue fondamental, comprendre la manière dont les acides gras sont délivrés à la FAP dans le chloroplaste ainsi que le devenir des produits hydrocarbonés dans la microalgue verte modèle Chlamydomonas reinhardtii, ii) d'un point de vue biotechnologique, stimuler la synthèse et l'excrétion d'hydrocarbures dans cette microalgue. Pour atteindre cet objectif, nous visons spécifiquement à : i) identifier la (les) lipase(s) qui délivre(nt) les acides gras libres à la FAP et déterminer si des protéines spécifiques lient les produits hydrocarbonés dans les membranes, ii) essayer de stimuler la synthèse d'alka(e)ne en surexprimant la FAP dans le cytosol et en l'adressant aux gouttelettes lipidiques où la plupart des acides gras sont stockés (conjointement avec une lipase ou comme une chimère lipase-FAP), (iii) essayer d'augmenter la volatilité des hydrocarbures, et donc l'excrétion, en raccourcissant la longueur de la chaîne des acides gras sans augmenter leur dégradation, (iv) exprimer les transporteurs solubles dans les hydrocarbures connus et les transporteurs ABC connus au niveau de la membrane plasmique. Ces travaux devraient donc contribuer à améliorer notre compréhension du mécanisme détaillé de la génération d'alka(e)nes par la FAP et de leur devenir cellulaire. Au niveau biotechnologique, une stratégie innovante basée sur les gouttelettes lipidiques, la FAP et les hydrocarbures est proposée pour construire une première version d'une usine de cellules photosynthétiques eucaryotes excrétant des lipides.

Laboratoire

Institut de Biosciences et Biotechnologies d’Aix Marseille
Service de Biologie Végétale et de Microbiologie Environnementale
Laboratoire de Bioénergétique et Biotechnologie des Bactéries et Microalgues
Top envelopegraduation-hatlicensebookuserusersmap-markercalendar-fullbubblecrossmenuarrow-down