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Article

1 - CONTEXTE

2 - CHIMIE VERTE DU CARBONE RENOUVELABLE ET BIOCARBURANTS

3 - CORPS LIPIDIQUE : ORGANITE CELLULAIRE DE STOCKAGE DES HUILES

4 - UTILISATION DES MICRO-ORGANISMES POUR LA PRODUCTION DE LIPIDES À FAÇON, EXEMPLE DU BIOKÉROSÈNE

5 - LEVURE DE BOULANGERIE POUR LA PRODUCTION DE LIPIDES À FAÇON

6 - EXPRESSION D'UNE PROTÉINE DE PLANTE CHEZ SACCHAROMYCES CEREVISIAE : UN EXEMPLE DE GÉNIE GÉNÉTIQUE POUR L'AMÉLIORATION DE LA PRODUCTION DE LIPIDES

7 - QUELQUES MÉTHODES D'ÉVALUATION DE L'IMPACT DE L'EXPRESSION DE LA PROTÉINE DE PLANTE SUR LES CORPS LIPIDIQUES ET LA TENEUR EN LIPIDES

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : RE209 v1

Conclusion
Optimisation de la production de lipides d'intérêt chez la levure par génie génétique

Auteur(s) : Céline BOULARD, Marine FROISSARD

Date de publication : 10 févr. 2012

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Auteur(s)

  • Céline BOULARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles

  • Marine FROISSARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles

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INTRODUCTION

Résumé : la réduction de l'utilisation des produits issus du pétrole dans le contexte économique et écologique actuel conduit à se tourner vers des matières premières durables et biosourcées. Les lipides sont des molécules clés pour la production de biodiesel et de produits issus de la chimie verte. Les levures sont des cellules de choix pour la production de lipides à façon. La combinaison d'approches d'ingénierie métabolique et de génie génétique permet d'optimiser la production de ces molécules d'intérêt. L'utilisation de connaissances acquises sur le stockage des lipides chez les plantes et chez S. cerevisiae amène à développer des systèmes cellulaires innovants de production d'énergie renouvelable.

Abstract: the decrease of petroleum product usage due to economic and ecologic present context leads to find renewable and durable raw material. Lipids are key molecules for the production of biofuel and green chemistry products. Yeasts are of interest for designed lipid production. The association of metabolic and genetic approaches allows to optimize production of useful molecules. The use of knowledge on lipid storage in plants and in S. cerevisiae leads to develop innovative cell systems for renewable energy production.

Mots-clés : corps lipidiques, chimie verte, biocarburants, lipides, biotechnologies, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana

Keywords: lipid bodies, green chemistry, biofuel, lipids, biotechnology, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana

Points clés

Domaine : énergies, biotechnologies, biologie et biochimie des lipides

Degré de diffusion de la technologie : Émergence / Croissance / Maturité

Technologies impliquées : microscopies, analyse de particules, chimie analytique des lipides

Domaines d'application : chimie verte et biocarburants

Principaux acteurs français : –

Pôles de compétitivité : –

Centres de compétence : –

Industriels : –

Autres acteurs dans le monde : –

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re209


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8. Conclusion

Grâce à l'utilisation d'un système performant d'expression hétérologue chez la levure S. cerevisiae, nous avons pu augmenter la capacité de stockage en lipides en jouant sur le corps lipidique. Le corps lipidique est l'organite de mise en réserve des lipides cellulaires. Ces lipides neutres, esters de stérols et triglycérides, sont des molécules clés pour la chimie verte. Nos connaissances sur le corps lipidique de graines nous ont amené à nous intéresser aux protéines structurant cet organite, les oléosines. Ces protéines, qui stabilisent et dirigent la mise en réserve des lipides dans les graines, semblaient être de bons candidats pour effectuer un travail de génie génétique chez la levure. En effet, l'expression chez S. cerevisiae d'une de ces protéines, la caléosine AtClo1, a eu pour conséquence d'augmenter le nombre et la taille des corps lipidiques formés. Cette modification s'accompagne d'un stockage accru des lipides de réserves, augmentant ainsi la richesse des cellules en acides gras insaturés. Ces résultats sont encourageants dans le cadre de nos projets de recherche visant à développer de nouveaux systèmes de production de lipides à façon. Toutefois le rendement en lipides totaux reste encore insuffisant pour envisager l'utilisation de cette souche modifiée dans la production d'énergies renouvelables. Actuellement, nos objectifs sont d'accrìoître le rendement en huile des cellules et d'orienter la composition en acides gras vers des acides gras insaturés ou à courte chaîne carbonée afin de produire des molécules aux propriétés physico-chimiques intéressantes. Pour cela, nous collaborons avec d'autres équipes de recherche afin de combiner des approches de génie génétique, expression hétérologue mais aussi modification des voies métaboliques de S. cerevisiae, avec des approches d'ingénierie métabolique.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KARMAKAR (A.), KARMAKAR (S.), MUKHERJEE (S.) -   Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production.  -  Bioresource Technology, 101, p. 7201-7210 (2010).

  • (2) - AZÓCAR (L.), CIUDAD (G.), HEIPIEPER (H.J.), NAVIA (R.) -   Biotechnological processes for biodiesel production using alternative oils.  -  Applied Microbiology and Biotechnology, 88, p. 621-636 (2010).

  • (3) - JOLIVET (P.), ROUX (E.), D'ANDREA (S.), DAVANTURE (M.), NEGRONI (L.), ZIVY (M.), CHARDOT (T.) -   Protein composition of oil bodies in Arabidopsis thaliana ecotype WS  -  . Plant Physiology and Biochemistry, 42, p. 501-509 (2004).

  • (4) - JOLIVET (P.), BOULARD (C.), BELLAMY (A.), LARRÉ (C.), BARRE (M.), ROGNIAUX (H.), D'ANDRÉA (S.), CHARDOT (T.), NESI (N.) -   Protein composition of oil bodies from mature Brassica napus seeds  -  . Proteomics, 9, p. 3268-3284 (2009).

  • (5) - RATLEDGE (C.) -   Fatty acid biosynthesis in microorganisms being used for Single Cell Oil production.  -  Biochimie, 86, p. 807-815 (2004).

  • ...

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