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Auteur(s)
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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
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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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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
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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Expression d'une protéine de plante chez Saccharomyces cerevisiae : un exemple de génie génétique pour l'amélioration de la production de lipidesArticle inclus dans l'offre
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5. Levure de boulangerie pour la production de lipides à façon
Les micro-organismes en cours d'étude ou déjà utilisés pour la production de lipides pour la chimie verte et le biodiesel vont des bactéries (Streptomyces) aux cellules eucaryotes unicellulaires comme les algues et les levures. En ce qui concerne l'utilisation des levures, deux approches sont possibles. Premièrement, l'utilisation de levures oléagineuses qui présentent de forts taux d'accumulation de lipides (voir ci-dessus), on en connaît actuellement 25 espèces (pour plus de 600 espèces de levures recensées) (1). Ce choix pose à l'heure actuelle quelques problèmes techniques. D'une part, la croissance de ces souches en fermenteur n'est pas complètement maîtrisée. Même si les facteurs déclenchant l'accumulation du stockage des lipides (carence nutritionnelle, température de culture, pH) et les voies métaboliques mises en jeu (glycolyse, formation de l'acétyl-CoA, cycle du citrate…) sont connus, chaque souche répond de manière différente lorsque ces paramètres sont ajustés lors de la culture en fermenteurs. Un des paramètres clés chez Yarrowia lipolytica est la valeur du ratio C/N. Celui-ci doit être finement ajusté pour éviter l'accumulation d'acide citrique au détriment des lipides après la phase de croissance . Pour d'autres levures, on peut également observer une bascule vers la synthèse d'éthanol ou de sucres (glycogène, tréhalose, glycanes, mannanes) ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KARMAKAR (A.), KARMAKAR (S.), MUKHERJEE (S.) - Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. - Bioresource Technology, 101, p. 7201-7210 (2010).
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(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).
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(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).
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(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).
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(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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