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​​Modification des microalgues : vers une production de mutants plus propres Les microalgues sont depuis longtemps identifiées comme des candidates intéressantes pour diverses applications allant du traitement des eaux usées à la nutrition humaine et animale. Des modèles de bioéconomiques ont déjà été proposés notamment pour la production de biocarburants. Pour la mise en place de tels projets plusieurs prérequis doivent être remplis, (i) l’identification de souches adaptées à la production de molécules d’intérêt, (ii) le développement de méthodes d’ingénierie et de stratégies efficaces pour l’amélioration de la production de biomasse et de lipides, (iii) la mise en place de méthodes de récolte et d’extraction efficaces et non-toxiques, (iv) la conception de réacteurs viable économiquement, (v) le soutiens techno-économique des gouvernements et l’acceptation légale et sociétale de ces applications. Notre projet est lié à deux de ces prérequis, développer des méthodes et stratégies d’ingénierie génétique et améliorer l’acceptation sociétale et légale, ce qui nous amène à la question suivante : Quelles approche d’ingénierie génétique permet d’obtenir des souches non OGM ?
Effets d’un changement de niveau de ploïdie chez Tetradesmus obliquus
​ ​Notre premier axe est d’étudier le changement de niveau de ploïdie, cette approche a été couramment utilisé pour l’amélioration des plantes de culture et les cultivars produits ne sont pas considérés comme des OGM. Dans ce cadre trois nouvelles espèces ont été introduites dans notre équipe : Tetradesmus obliquus (anciennement Scenedesmus obliquus), Picochlorum oklahomensis et Closterium peracerosum strigosum littorale complex. Pour chacune de ces espèces un glycerolipidome détallé a été établis. Une attention plus particulière a été portée à Tetradesmus obliquus du fait de la disponibilité d’une souche haploïde et d’une souche diploïde. Cette opportunité d’étudier la diploïdisation a mené à la réalisation d’une étude comparative de ces deux souches en milieu riche, en carence d’azote et en carence de phosphate. Cette comparaison inclus un suivi de croissance, de morphologie et des analyses glycérolipidomiques, génomiques et transcriptomiques. Nous avons obtenu une comparaison phénotypique de deux niveaux de ploïdie de Tetradesmus obliquus ainsi que des données génomiques et transcriptomiques nous permettant de différencier les effets du changement de ploïdie de la variabilité génétique.
​L’auxotrophie : une méthode de sélection non-OGM et moins coûteuse
​​Un autre axe traité est le développement d’une méthode de sélection basée sur l’auxotrophie comme alternative aux gènes de résistance antibiotique chez Phaeodactylum tricornutum. La faisabilité de ce type de sélection a déjà été publiée, nous avons concentré nos efforts sur le développement d’un KO par CRISPR-Cas9 sans insertion aléatoire de transgènes dans le génome ce qui amène à la production de souche potentiellement non-OGM d’après les directives de la commission européenne. Les souches produites peuvent être transformées par complémentation de l’auxotrophie en remplaçant le gène de résistance à un antibiotique classiquement utilisé par le gène ciblé par le KO précédemment. La création de cette souche auxotrophe et des outils pour son utilisation permettra la mise en place rapide de ce type de sélection et mènera à la réduction de l’utilisation d’antibiotiques et une réduction importante des coûts de sélection.
Ce projet nous a permis d’une part, d’approfondir les connaissances fondamentales sur plusieurs espèces de microalgues et sur l’effet de la diploïdisation chez l’algue verte Tetradesmus obliquus ; d’autre part de proposer de nouveaux outils pour des méthodes de sélection et de mutagenèse alternatives permettant la production de souches potentiellement non-GMO simplifiant leur utilisation dans le cadre légal actuel. ​


​ L'accès à l'amphithéâtre Dautreppe nécessite un laisser passer.
Contact : Eric Maréchal avant le 20 avril​
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