Les biocarburants s'appuient sur le champignon

L'une des voies explorées pour diminuer le coût de la production de biocarburant de 2e génération est d'améliorer les performances des souches du champignon Trichoderma reesei par ingénierie génétique.

Frédéric Monot Direction Chimie et Physico-Chimie appliquées frederic.monot@ifpen.fr	Antoine Margeot Direction Chimie et Physico-Chimie appliquées antoine.margeot@ifpen.fr

La production de bioéthanol de 2e génération nécessite l'action d'enzymes, généralement issues du champignon filamenteux Trichoderma reesei. Ces enzymes sont obtenues par culture en fermenteur de ce champignon. Cette culture est cependant encore trop coûteuse, et l'une des voies explorées pour diminuer ce coût est d'améliorer les performances des souches de Trichoderma reesei par ingénierie génétique.

Le défi pour le généticien moléculaire est d'identifier parmi les milliers de gènes de l'organisme ceux qu'il faudra modifier pour améliorer la souche. Pour cela, il s'appuie sur les techniques de la génomique et de la biologie systémique qui permettent de collecter l'ensemble des informations cellulaires : séquence de l'ADN, expression des gènes dans une condition de culture donnée, etc. Il peut ainsi établir un modèle prédictif du comportement du micro-organisme.

En collaboration étroite avec l'Ecole Normale Supérieure de Paris et plusieurs laboratoires en Europe et aux États-Unis, des chercheurs d'IFPEN ont déchiffré le génome d'une lignée complète de souches de Trichoderma reesei. Ils ont obtenu pour la première fois une liste exhaustive des mutations affectant ces souches.

Ce travail est actuellement complété par des études d'expression génétique (ou transcriptome) de Trichoderma reesei. Ces informations constitueront la base d'un modèle de fonctionnement permettant d'assister les choix pour l'obtention des souches plus performantes.
Ces avancées contribueront ainsi à diminuer le coût de la production de biocarburant de 2e génération.

Exemple de lignées de souches de T. reesei. L'étude comparative de leur génome permet d'identifier les gènes clés dans la production de cellulases.

Publications

• S. Le Crom, W. Schackwitz, L. Pennacchio, JK. Magnusone, DE. Culley, JR. Collett, J. Martin, IS. Druzhinina, H. Mathis, F. Monot, B. Seiboth, B. Cherry, M. Rey, R. Berka, CP. Kubicek, SE. Baker, and A. Margeot, Proc. Nat. Sci. USA, Volume 106, n°38, pp 16151–16156. DOI : 0.1073/pnas.0905848106

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