Modelisation stoechiometrique des productions microbiennes par descripteur metabolique au moyen du calcul formel. Validation sur le modele kluyveromyces marxianus

par CARINE BIDEAUX

Thèse de doctorat en Biologie, santé, biotechnologie. Microbiologie

Sous la direction de Boutaib Dahhou.

Soutenue en 2000

à Toulouse, INSA .

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  • Résumé

    Afin de definir les conditions optimales de formation d'un produit d'interet obtenu par culture microbienne, il est interessant de simuler la dynamique d'evolution du catalyseur biomasse par un modele. Les modeles non structures ne permettant pas de decrire correctement la biomasse et les changements metaboliques, les modeles structures de type analyse des flux metaboliques ont ete choisis. La modelisation developpee repose sur la stoechiometrie des reactions du catabolisme et sur les besoins anaboliques necessaires a la croissance microbienne. Une methode de calcul a ete developpee afin de definir le degre d'indetermination du systeme lineaire obtenu a partir des voies metaboliques et la redondance des informations apportees par les vitesses fixees. La resolution du systeme permet de donner l'expression algebrique de chaque vitesse intra et extracellulaire en fonction de vitesses connues et de variables symboliques representant les pourcentages variables de macromolecules et de monomeres dans la biomasse. Ce descripteur metabolique permet de representer quantitativement la repartition des flux dans le reseau metabolique. A partir de ces expressions algebriques, une etude de sensibilite a permis de preciser les proportions de monomeres ou de polymeres de la biomasse ayant une influence sur la distribution des flux intracellulaires. Afin de determiner les parametres liees a la souche etudiee, differentes experiences ont ete realisees. Les metabolismes oxydatif sur glucose et sur ethanol ainsi que le metabolisme fermentaire en limitation d'oxygene ont ete etudies et caracterises stoechiometriquement et cinetiquement. Ces resultats ont permis de determiner un point de fonctionnement energetique pour le micro-organisme. En fixant une contrainte sur le rendement energetique et en utilisant les donnees accessibles en ligne sur un fermenteur, il a ete montre que le modele est capable d'estimer les vitesses specifiques et les concentrations presentes dans le reacteur.

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Informations

  • Détails : 353 p.
  • Annexes : 111 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000/546/BID
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