Thèse soutenue

Développement d’une nouvelle méthodologie pour la production de molécules par ingénierie métabolique en délocalisant tout ou partie des réactions enzymatiques sur la surface de S. cerevisiae
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Auteur / Autrice : Cyrille Pauthenier
Direction : Jean-Loup Faulon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 07/11/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie systémique et synthétique (Evry)
établissement opérateur d'inscription : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Nicaud
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Joubert
Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Truan, Anita Boisramé

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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L’ingénierie métabolique est une discipline qui vise à modifier artificiellement le métabolisme d’un organisme afin de lui faire produire un composé chimique d’intérêt. L’une des problématiques fréquemment rencontrées pour la production de nouvelles molécules est l’impossible diffusion du produit formé dans le cytoplasme vers l’extérieur de la cellule. Ce phénomène engendre une accumulation de ce dernier à l’intérieur du micro-organisme qui limite sa capacité de production pour des raisons de cinétiques chimiques et de toxicité pour l’hôte. Enfin, cela complique fortement la récupération et la purification de la molécule d’intérêt, ce qui peut réduire à néant le rendement économique du procédé industriel.Durant cette thèse, nous avons exploré la possibilité de réaliser les dernières étapes de synthèse de composés imperméables pour la membrane à l’extérieur de la cellule en utilisant des enzymes accrochées à la surface de la levure par la technique de “yeast surface display”.Dans une première partie, nous avons regardé l’intérêt industriel de la bioéconomie, puis nous nous sommes intéressés aux problématiques liées à la perméabilité des membranes plasmiques. Dans un second temps, nous avons évalué les méthodes de mesures de la perméabilité des membranes biologiques et exploré la possibilité de développer une méthode prédictive en utilisant une technique de relation structure-propriété. Dans un troisième temps, nous avons évalué les systèmes de “yeast surface display” disponibles et cherché à en découvrir de nouveaux, adaptés à nos problématiques. Dans l'objectif de construire ces bibliothèques nous avons aussi réalisé un outils informatique, permettant de calculer de grands nombres de primers. Enfin, nous avons réalisé différents circuits de production de molécules modèles pour évaluer la pertinence de l’approche pour la production de composés imperméables.