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Ingénierie métabolique et biologie de synthèse pour la chimie verte

Article de référence | Réf : BIO801 v1

Composés produits par ingénierie métabolique

Auteur(s) : Cyrille PAUTHENIER, Jean-Loup FAULON

Date de publication : 10 nov. 2013

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Les biopolymères : différentes familles, propriétés et applications

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RÉSUMÉ

L'urgence écologique et l'épuisement des ressources naturelles oblige l'industrie toute entière à repenser son mode de production. Depuis plusieurs décennies, l'ingénierie métabolique vise à concevoir «à la carte» des micro-organismes capables de produire par fermentation le composé chimique voulu à partir de ressources renouvelables. Cet article référence la grande majorité des composés produits par ingénierie métabolique depuis la création du domaine. À notre connaissance, il s'agit de la plus importante liste jamais publiée à ce jour.

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ABSTRACT

Compounds produced by metabolic engineering

Due to the ecological emergency and the depletion of natural resources, the chemical industry has had to rethink its mode of production. For several decades, the aim of metabolic engineering has been to design tailored microorganisms capable of producing the desired chemical compound from renewable resources by fermentation. This article lists the main compounds which have been produced by metabolic engineering since the creation of the discipline. This is probably the most exhaustive list ever published.

Auteur(s)

Cyrille PAUTHENIER : Doctorant - Institut de Biologie systémique et synthétique, université d'Évry-val-d'Essonne, CNRS FRE3571, Génopole, Évry, France
Jean-Loup FAULON : Professeur à l'université d'Évry-val-d'Essonne - Directeur de l'institut de Biologie systémique et synthétique - Institut de Biologie systémique et synthétique, université d'Évry-val-d'Essonne, CNRS FRE3571, Génopole, Évry, France

INTRODUCTION

Depuis les années 1980, les progrès de l'ingénierie des êtres vivants permettent de franchir une étape supplémentaire avec l'ambition de construire des organismes « à la carte » produisant par fermentation le composé dont l'industrie ou la médecine aurait besoin, à partir de ressources renouvelables. C'est l'objectif d'un champ de recherche appelé « ingénierie métabolique ». À ce jour, la fermentation de plus de 130 composés différents a été étudiée dans de multiples organismes. Dans cet article, nous avons compilé la liste de ces composés, des organismes utilisés et des références bibliographiques associées. À notre connaissance, cet article constitue l'inventaire le plus complet jamais publié jusqu'à présent. Ce tableau rassemble des exemples dans le domaine des carburants, des plastiques, de l'agriculture, de la chimie et de la médecine. Comme nous pouvons le constater, la majorité des efforts ont été dirigés vers la production d'une grande variété de produits pharmaceutiques. Cependant, peu d'entre eux ont été réellement développés pour être produits à l'échelle industrielle, contrairement aux biocarburants et bioplastiques pour lesquels les différentes molécules d'intérêt ont été étudiées en profondeur dans de nombreux organismes hôtes.

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MOTS-CLÉS

état de l'art | ingénierie métabolique | Biologie de synthèse

KEYWORDS

state of the art | Metabolic engineering | Synthetic biology

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - ROWE (G.E.), MARGARITIS (A.) - Bioprocess design and economic analysis for the commercial production of environmentally friendly bioinsecticides from Bacillus thuringiensis HD-1 kurstaki. - Biotechnol. Bioeng., vol. 86, no 4, p. 377-388 (2004).
(2) - JIANG (H.), ZHANG (J.M.), WANG (J.P.), YANG (B.) et al - Genetic engineering of Periplaneta fuliginosa densovirus as an improved biopesticide. - Arch Virol, vol. 152, no 2, p. 383-394 (2007).
(3) - PARK (E.-J.), JEKNIC (Z.), SAKAMOTO (A.), DENOMA (J.) et al - Genetic engineering of glycinebetaine synthesis in tomato protects seeds, plants, and flowers from chilling damage. - In The Plant journal : for cell and molecular biology, England, vol. 40, p. 474-487 (2004).
(4) - GEORGI (T.), RITTMANN (D.), WENDISCH (V.F.) - Lysine and glutamate production by Corynebacterium glutamicum on glucose, fructose and sucrose: roles of malic enzyme and fructose-1,6-bisphosphatase. - Metab. Eng., vol. 7, no 4, p. 291-301 (2005).
(5) - KOFFAS (M.A.G.), JUNG (G.Y.), STEPHANOPOULOS (G.) - Engineering metabolism and product formation in Corynebacterium...

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