MUsCA

"Ingénierie métabolique d'une microalgue verte en vue de la production d'alcanes à chaine moyenne"

ANR - Programme Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs (JCJC) 2013-2016
Coordinatrice: Yonghua Li-Beisson (IBEB CEA Cadarache)

Objectifs

Une des solutions les plus attractives pour la production d’énergie en substitution aux produits fossiles est l’utilisation de la biomasse. Celle produite à partir des microalgues offre en particulier de nombreux avantages : productivité élevée, conversion efficace d’énergie solaire en énergie chimique et possibilité d’utiliser des terres non arables. Les microalgues représentent en outre une réserve immense et sous–exploitée de nouveaux gènes et biomolécules.

Ce projet vise à explorer le potentiel des microalgues comme plateforme pour la production et l’excrétion d’hydrocarbures dans le milieu de culture, en faisant appel à l’ingénierie métabolique et aux dernières avancées en génétique des algues, génomique et lipidomique. L’ingénierie métabolique offre des voies pour la production de diverses molécules d’intérêt (cires, acides gras polyinsaturés, etc.). Dans MUsCA, nous mettrons en oeuvre ces outils pour détourner en partie la machinerie de synthèse d’acides gras d’une microalgue verte vers la production d’hydrocarbures. Il s’agit donc de tester un concept d’ingénierie métabolique en vue d’applications biotechnologiques. La plateforme de production que nous proposons de développer dans MUsCA est la microalgue verte modèle Chlamydomonas reinhardtii, espèce dans laquelle les outils génétiques sophistiqués ont été les mieux développés. De plus, des développements récents dans la conception de photobioréacteurs tubulaires ont permis de cultiver Chlamydomonas à l’échelle industrielle, ce qui renforce l’intérêt du choix de cette espèce pour MUsCA.

MUsCA est un programme de recherche fondamentale avec des implications biotechnologiques importantes. Alors que la plupart des projets sur les biocarburants à partir de microalgues sont axés sur la synthèse de réserves huileuses intracellulaires, MUsCA propose une stratégie de recherche innovante. L’intérêt du projet est double. D’un point de vue fondamental, l’identification et la caractérisation des enzymes impliquées dans la biosynthèse d’hydrocarbures et de sécrétion de lipides constitue une première étape vers une meilleure compréhension du métabolisme des hydrocarbures dans les microalgues vertes. D’un point de vue de la recherche appliquée, ce projet permettra d’avancer dans la construction de souches de microalgues excrétant des hydrocarbures. Une analyse technico-économique sera réalisée pour évaluer les facteurs affectant la rentabilité d’une production d’alcanes. On portera une attention particulière à l’effet de l’utilisation de microorganismes photosynthétiques sur la réduction des émissions de CO2.

Nous sommes conscients que la mise en oeuvre d’une production économiquement viable de bioénergies de 3ème génération nécessitera un effort de longue haleine, raison pour laquelle l’exploration de voies innovantes doit débuter sans tarder.

Partenaires

LB3M, CEA de Cadarache