Ingénierie métabolique des enzymes impliquées dans la distribution du flux d'électrons chez Clostridium acétobutylicum

par Marie-Françoise Gorwa

Thèse de doctorat en Microbiologie et biologie moléculaires

Sous la direction de Philippe Soucaille.

Soutenue en 1996

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    La rentabilite du procede de production de butanol par clostridium acetobutylicum, passe par l'augmentation du rendement en butanol aux depens de l'acetone et du butyrate. Une des approches consiste a modifier le flux electronique vers la generation d'un exces de nad(p)h. Pour cela, il est necessaire de surexprimer les activites ferredoxine-nad(p)#+ reductases et/ou de diminuer l'activite hydrogenase. C'est l'objectif de ce travail de these, qui utilise pour cela une approche d'ingenierie metabolique. Le clonage des genes codant pour des ferredoxine-nad(p) oxydoreductases n'a pas abouti. En revanche, le gene hyda, codant pour la fe-hydrogenase (64,4 kda) de c. Acetobutylicum atcc 824 a ete clone en utilisant l'homologie existant entre ce gene et le gene de l'hydrogenase i de c. Pasteurianum. Chez c. Acetobutylicum, la synthese de l'hydrogenase est regulee par le niveau de transcription du gene hyda, exprime sous la forme d'un operon monocistronique de 1,9 kb. La presence de proteines regulatrices dans la zone promotrice du gene hyda n'a cependant pu etre decelee. L'operon orf3-orf4 situe en amont du gene hyda pourrait etre implique dans cette regulation. L'expression du gene hyda sur un plasmide multi-copies ne permet de generer qu'une proteine inactive chez e. Coli. L'assemblage d'une hydrogenase active necessiterait apparemment la presence de facteurs externes. Chez c. Acetobutylicum, une surexpression de l'enzyme ne modifie pas la distribution des produits, mais il est possible que l'enzyme surexprimee soit inactive. Deux souches recombinantes, permettant l'expression d'arn antisens de l'arnm du gene hyda ont ete construites. Aucune modification significative du profil des produits et de l'activite hydrogenase n'a cependant ete observee en culture discontinue. Plusieurs axes de recherche sont proposes, notamment l'amelioration des techniques genetiques, permettant l'obtention d'un mutant <hyda

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  • Détails : 240 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
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  • Cote : 1996/381/GOR
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