Croissance d'Escherichia coli à hautes concentrations cellulaires pour la production et l'excrétion d'une protéine hétérologue

par Diogo Ardaillon Simoes

Thèse de doctorat en Microbiologie. Biotechnologie

Sous la direction de Gérard Goma.

Soutenue en 1994

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Le but de cette these est d'evaluer en fermenteur les potentialites d'un systeme d'expression de genes heterologues chez escherichia coli se caracterisant par la faculte d'exporter la proteine produite dans le milieu extracellulaire. La souche utilisee, e. Coli xac-1 (pctbfer2), comporte un systeme d'excretion base sur l'expression inductible du gene kil codant pour le peptide de lyse de la colicine e1. L'alpha-amylase de bacillus licheniformis est utilisee comme proteine heterologue modele. Des etudes en fermenteur ont d'abord montre que l'induction controlee du gene kil permet l'excretion de jusqu'a 90 pour cent de l'activite alpha-amylase prealablement accumulee dans le periplasme de la bacterie, sans provoquer de lyse cellulaire. Des cultures aerobles realisees sur glucose et glycerol et menees a des concentrations cellulaires elevees ont montre que la productivite maximale en alpha-amylase exportable etait limitee par l'accumulation progressive d'acide acetique dans le milieu. Dans ces cultures non limitees par la source de carbone, une augmentation de la vitesse specifique de production d'acetate concomitante a la chute du taux specifique de croissance a ete mise en evidence, revelant une reorientation progressive du flux de carbone dans le metabolisme central. Cette deviation metabolique n'a pour origine ni une limitation nutritionnelle ni l'augmentation de la teneur en co2 dans la phase gazeuse, mais elle semble liee a l'intensification de l'inhibition de la croissance par l'acide cumule. A partir de ces observations, une strategie de culture en mode discontinu a ete developpee, permettant d'eviter l'accumulation d'acetate dans le milieu. L'etude de l'inhibition par l'acide acetique a permis de proposer une nouvelle interpretation des mecanismes d'inhibition de croissance par les acides organiques faibles. Le modele fait ressortir une imcompatibilite entre le maintien du ph intracellulaire a sa valeur normale et le maintien de la pression de turgescence normale lorsque l'acetate est present dans le milieu

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Informations

  • Détails : vi-185 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994/279/SIM
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