Etablissement d'une carte de flux metaboliques pour differentes souches de saccharomyces cerevisiae cultivees en reacteur discontinu en conditions d'aerobiose et d'anaerobiose sur glucose ou fructose

par JUAN-MANUEL URRIETA SALTIJERAL

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Claude-Gilles Dussap.

Soutenue en 2000

à Clermont Ferrand 2 .

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  • Résumé

    La croissance de trois souches de l'espece saccharomyces cerevisiae (une souche de reference atcc 7754, et deux souches genetiquement modifiees : cd101-1a et w303-1a) a ete caracterisee par des cultures de type discontinu en bioreacteur agite aere et non aere sur deux sources de carbone differentes : glucose et fructose. La souche cd101-1a se distingue par l'absence de glucose 6 phosphate deshydrogenase. L'ensemble des resultats a montre que les rendements en produits principaux (ethanol et co 2) varient peu d'une souche a l'autre pour les deux sources de carbone. En revanche, les rendements en biomasse, glycerol, acetate ainsi que les taux de croissance maximaux different de facon sensible pour la souche mutee cd101-1a pour laquelle la croissance s'effectue plus lentement et avec un rendement plus faible. D'une facon generale, la croissance sur glucose est plus rapide avec une concentration finale en biomasse plus importante que sur fructose. L'ensemble des mesures a permis d'etablir que les rendements de production pouvaient etre consideres comme constants pendant des intervalles de temps significatifs. Ceux-ci ont ete utilises pour calculer les flux metaboliques par une methode de bilans massiques basee sur un reseau metabolique comprenant 117 reactions, en association avec une methode de reconciliation de donnees. L'analyse des flux metaboliques dans les 12 situations testees repose sur une image de stoechiometrie unique caracterisant la croissance de chaque souche. Elle a permis de situer les phenomenes qui semblent preponderants entre les trois souches, ce qui nous a conduit a mettre en evidence que l'incapacite de la souche cd101-1a a effectuer la premiere reaction du cycle des pentoses phosphates est compensee par une augmentation de la synthese d'acetate et de glycerol. Une approche macroscopique a ete aussi testee par un modele cinetique, mais la complexite numerique requise pour l'identification des coefficients ne nous a pas permis de mettre en oeuvre une analyse des flux metaboliques en regime transitoire.

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Informations

  • Détails : 201 p.
  • Annexes : 134 ref.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences et Techniques.
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