Thème "Ingénierie Métabolique"
Quelques mots sur le thème
Etudier la plasticité du métabolisme et le dialogue entre la voie synthétique
L’ingénierie métabolique s’inscrit dans une démarche de développement durable centrée sur la transition énergétique, pour remplacer la synthèse chimique par des procédés de fermentation, une technologie beaucoup plus douce pour l’environnement. La conception de voies de biosynthèse artificielles implique le transfert, l’expression et le couplage fonctionnel de multiples étapes enzymatiques au sein d’un même organisme-hôte ce qui peut entraîner des conséquences physiologiques pour la cellule. Cette question de l’homéostasie entre métabolismes endogène et synthétique est abordée par l’étude de la plasticité du métabolisme de la cellule hôte et du dialogue entre la voie synthétique introduite et le métabolisme endogène de l’hôte. Une compréhension multi-échelle de ces phénomènes nécessite la mise en œuvre d’approches omiques nouvelles, en particulier l’analyse des activités enzymatiques directement in vivo et une analyse physiologique du métabolisme, en relation notamment avec la compartimentation cellulaire
Les projets
Projet
Localisation intracellulaire chez l’organisme hôte des produits du métabolisme hétérologue
Nous étudions la répartition des intermédiaires et produits finaux de cette voie de biosynthèse au sein des différents compartiments cellulaires membranaires afin d’appréhender leur influence sur le fonctionnement des organelles accumulant ces molécules. Chez les plantes ces composés sont synthétisés dans les (chloro)plastes, avec de nombreux échanges avec le cytosol et les mitochondries pour les précurseurs, puis avec le réticulum endoplasmique pour les produits finaux. Connaître avec précision la localisation cellulaire de chacun de ces éléments au cours du processus de synthèse hétérologue chez les levures, qui sont dépourvues de plastes, devrait nous permettre de résoudre nombre de questionnements rencontrés précédemment par les chercheurs de ce domaine. Maîtriser cette localisation apparaît comme des étapes nécessaires pour pouvoir par la suite développer des stratégies d’ingénierie de la compartimentation intracellulaire.
Projet
Biosenseur des molécules antioxydantes produites chez la levure
Notre projet vise à développer une technologie innovante de mesure du potentiel antioxydant in vivo, radicalement distincte des méthodes de dosage existantes chimiques et analytiques. La mise au point de notre système biosenseur et son implémentation dans la levure dans un premier temps puis dans d’autres micro-organismes producteurs d’antioxydants par la suite, permettra de suivre la synthèse des molécules produites grâce à leur pouvoir antioxydant, directement in vivo, en évitant ainsi les étapes d’extraction et l’analyse chimique, plus polluantes et gourmandes en énergie.