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La biologie systémique appliquée à la recherche sur les biocarburants de 2e génération

Mars 2012

Les équipes de biotechnologie d'IFP Energies nouvelles (IFPEN) ont utilisé la biologie systémique pour améliorer les souches de champignons producteurs d'enzymes, utilisées dans les procédés de production de bioéthanol de 2  e  génération.

La viabilité de la production de bioéthanol de 2 e génération repose largement sur l'efficacité de l'étape d'hydrolyse enzymatique. Celle-ci consiste à utiliser les enzymes produites par une souche de champignon pour transformer la cellulose, issue de la biomasse lignocellulosique comme la paille de blé, en sucres fermentescibles qui donneront l'éthanol.

L'intérêt de la biologie systémique, pour la recherche sur ces sujets de première importance pour IFPEN, a été démontré dans le cadre de la thèse de Thomas Portnoy, soutenue en septembre 2011 : Analyse du transcriptome de Trichoderma reesei pour améliorer la production de cellulases. Celle-ci a obtenu les félicitations à l'unanimité du jury et donné lieu à trois publications dans des revues de fort impact.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des travaux sur les biocarburants de 2  e  génération, et en particulier sur la production d'enzymes, menés activement depuis plusieurs années à IFPEN Co-encadrée par Antoine Margeot du laboratoire de biotechnologie d'IFPEN et le Pr. Stéphane Le Crom (ENS Paris/Université Paris VI), et en partenariat avec l'Université Technologique de Vienne, la thèse de Thomas Portnoy visait à appliquer la biologie systémique à l'étude du champignon Trichoderma reesei.

Avec les technologies de biologie systémique, comme les puces à ADN ou le séquençage haut débit, il est possible d'appréhender de façon globale l'expression de l'ensemble des gènes. Les travaux de la thèse ont donc permis de mieux comprendre l'enchaînement des phénomènes qui conduit à la production d'enzymes et d'identifier les gènes dont la modification pourrait améliorer la performance de Trichoderma, rendant ainsi le procédé de transformation plus proche de la réalité économique.

La biologie systémique a ainsi fait son entrée à IFPEN et il est envisagé, à l'avenir, d'étendre cette approche à d'autres micro-organismes et pour d'autres applications.

Pour en savoir plus : Les biocarburants s'appuient sur le champignon par Antoine Margeot et Frédéric Monot

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