Vous êtes ici : Accueil > L'UMR > Modélisation du métabolisme de la microalgue oléagineuse d'intérêt industriel Microchloropsis gaditana

Clémence Dupont Thibert

Modélisation du métabolisme de la microalgue oléagineuse d'intérêt industriel Microchloropsis gaditana

​​​​​

English Web page.
Publié le 15 décembre 2023
Thèse soutenue le 15 décembre 2023 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biotechnologie

Résumé :
Dans le cadre actuel des transitions écologiques et énergétiques, les microalgues suscitent un intérêt croissant en tant que ressources potentielles pour diverses applications industrielles. Parmi ces organismes, des souches oléagineuses telles que Microchloropsis gaditana, se positionnent comme candidates prometteuses pour la production de biodiesels en raison de leur capacité à accumuler d’importantes quantités de lipides, notamment des triglycérides. Néanmoins, de nombreux verrous technologiques doivent encore être levés pour permettre une exploitation à l'échelle industrielle de ces microalgues. Lever ces verrous requiert une compréhension approfondie du métabolisme de ces souches, en particulier du métabolisme lipidique.
C’est dans ce cadre de recherche sur la caractérisation et la compréhension du métabolisme lipidique de M. gaditana que s’inscrit ce travail de thèse.
Dans un premier temps, les voies de synthèse et de dégradation des lipides d'un modèle métabolique à l'échelle du génome de M. gaditana, disponible en amont de la thèse, ont été corrigées à partir des connaissances les plus avancées du métabolisme lipidique provenant des experts du LPCV et de la littérature. Ensuite, BioModTool, un package Python, a été développé pour faciliter l'intégration de fonctions objectives de biomasse dans les modèles métaboliques à partir de données expérimentales telles que des glycérolipidomes. BioModTool a été utilisé pour incorporer le profil lipidique détaillé d'un mutant généré au laboratoire, le mutant acsbg, au modèle métabolique de M. gaditana. Ce mutant présente un profil lipidique intéressant, notamment avec une accumulation de triglycérides huit fois plus élevée que celle de la souche sauvage. Des simulations de distributions de flux ont été réalisées pour ce mutant et comparées aux flux prédits pour la souche sauvage. Les résultats de cette analyse confortent les conclusions de l'analyse expérimentale du mutant acsbg.
Les méthodes développées dans cette thèse, ​ainsi que les résultats obtenus ont un potentiel important pour accroître notre compréhension du métabolisme lipidique de M. gaditana. Il s’agit d'un des premiers modèles de microalgue incorporant l’intégralité de nos connaissances du métabolisme lipidique à ce jour. Il pourra donc être utilisé pour toutes les applications traditionnellement effectuées avec les modèles métaboliques à l'échelle du génome. Une meilleure connaissance du métabolisme des lipides et des approches in silico sont nécessaires à l’exploitation des microalgues pour des applications industrielles telles que la production de biocarburants. Le modèle métabolique développé au cours de cette thèse facilitera l'optimisation des procédés de culture et le développement de souches génétiquement modifiées dans le but d'accroître la production de lipides.

Jury :
Président : M. Hans Geiselmann
Rapporteure : Mme Yonghua LI-Beisson
Rapporteure : Mme Sabine Peres
Examinateur : M. Guillaume Cogne
Directeur de thèse : M. Gilles Curien
Co-encadrant de la thèse : M. Florian Delrue
Co-encadrant de la thèse : M. Maxime Durot

Mots clés :
Modélisation métabolique à l'échelle du génome, métabolisme lipidique, microalgue, Microchloropsis gaditana, biocarburant