Analyse Systémique de la Modulation de la bascule respiro-fermentaire chez Saccharomyces cerevisiae

par David Feria Gervasio

Thèse de doctorat en Microbiologie et biocatalyse industrielles

Sous la direction de Gérard Goma et de Stéphane Guillouet.

Soutenue en 2008

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    L’objective de notre travail est d’étudier la transition métabolique respiro-fermentaire chez Saccharomyces cerevisiae, plus spécifiquement d’évaluer l’importance du transport du carbone issu du métabolisme de l’acétyl-coenzymeA vers la mitochondrie. Pour ce faire, une approche originale du génie microbiologique a été mise en place basée sur l’utilisation de chémostat sur substrats mixtes. Cela consiste à introduire au cours d’un chémostat oxydatif sous limitation glucose une perturbation locale touchant le transport du carbone du cytosol vers la mitochondrie par l’apport d’un second substrat et à analyser les conséquences sur la bascule métabolique étudiée. Il a été ainsi testé comme seconds substrats, l’acide oléique, la carnitine et le succinate. La présence d’acide oléique permet de retarder l’apparition de la bascule métabolique (jusqu’à 15 minutes), de rediriger le flux de carbone de la voie fermentaire vers la voie oxydative (réduction de 33% de la production d’éthanol) et d’augmenter en accélérostat la valeur du taux de dilution critique de 8%. Ce résultat a été retrouvé sur une deuxième souche de Saccharomyces cerevisiae testée. Ce résultat marquant constitue un des rares succès de réduction de l’effet Crabtree reporté dans la littérature à ce jour. Une analyse systémique a été réalisée en intégrant analyse macrocinétique, métabolique et transcriptomique afin de mieux comprendre l’action de l’acide oléique sur la modulation de la bascule métabolique

  • Titre traduit

    Systemic analysis and modulates the transition from respiratory to fermentative metabolism by oleic acid in Saccharomyces cerevisiae


  • Résumé

    The aim of this work is to study the transition from respiratory to fermentative metabolism in Saccharomyces cerevisiae CENPK 113-7D and more specifically to evaluate the implication of the acetyl-coenzyme A derived carbon transport from cytosol to mitochondria in the onset of the metabolic shift. An original approach of microbiological engineering was carried out based on the utilization of chemostat with mixed substrates. The strategy consisted of introducing, during aerobic glucose-limited chemostat, a local perturbation around the step to be studied by the addition of a cosubstrate and in analyzing the consequences of such a perturbation on the metabolic transition. Oleic acid, L-carnitine and succinate were among the tested co-substrates. Feeding the culture with oleic acid led to a delay in the onset of the metabolic shift (up to 15 min), a redirection of the carbon flux toward biomass production (33% decrease in the ethanol production) and increases the critical dilution rate in accelerostat cultures (an 8% increase in the critical dilution rate). These results were found in a second strain of Saccharomyces cerevisiae tested. This work constitutes one of the rare successful reduction of the Crabtree effect reported in literature. A system biology approach, integrating macrokinetic, metabolic and trancriptomic analyses, was used of ways of understanding better the action of oleic acid in the onset of the metabolic shift

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Informations

  • Détails : 1 vol. (266 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 229-239

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008/941/FER
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