Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Céline BOULARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles
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Marine FROISSARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles
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Résumé : la réduction de l'utilisation des produits issus du pétrole dans le contexte économique et écologique actuel conduit à se tourner vers des matières premières durables et biosourcées. Les lipides sont des molécules clés pour la production de biodiesel et de produits issus de la chimie verte. Les levures sont des cellules de choix pour la production de lipides à façon. La combinaison d'approches d'ingénierie métabolique et de génie génétique permet d'optimiser la production de ces molécules d'intérêt. L'utilisation de connaissances acquises sur le stockage des lipides chez les plantes et chez S. cerevisiae amène à développer des systèmes cellulaires innovants de production d'énergie renouvelable.
Abstract: the decrease of petroleum product usage due to economic and ecologic present context leads to find renewable and durable raw material. Lipids are key molecules for the production of biofuel and green chemistry products. Yeasts are of interest for designed lipid production. The association of metabolic and genetic approaches allows to optimize production of useful molecules. The use of knowledge on lipid storage in plants and in S. cerevisiae leads to develop innovative cell systems for renewable energy production.
Mots-clés : corps lipidiques, chimie verte, biocarburants, lipides, biotechnologies, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana
Keywords: lipid bodies, green chemistry, biofuel, lipids, biotechnology, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana
Domaine : énergies, biotechnologies, biologie et biochimie des lipides
Degré de diffusion de la technologie : Émergence / Croissance / Maturité
Technologies impliquées : microscopies, analyse de particules, chimie analytique des lipides
Domaines d'application : chimie verte et biocarburants
Principaux acteurs français : –
Pôles de compétitivité : –
Centres de compétence : –
Industriels : –
Autres acteurs dans le monde : –
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Quelques méthodes d'évaluation de l'impact de l'expression de la protéine de plante sur les corps lipidiques et la teneur en lipides
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6. Expression d'une protéine de plante chez Saccharomyces cerevisiae : un exemple de génie génétique pour l'amélioration de la production de lipides
La teneur en acides gras totaux chez Saccharomyces cerevisiae représente environ 5 % de sa masse sèche. Cette teneur peut varier en fonction des conditions de culture, comme mentionné précédemment. Nous avons cherché à savoir s'il était possible d'identifier d'autres approches permettant d'augmenter les capacités de stockage en lipides chez cette levure. Pour cela nous avons ciblé notre travail sur l'organite de stockage des lipides : le corps lipidique. S. cerevisiae ne contient généralement que quelques corps lipidiques de petites tailles (de 150 à 200 nm de diamètre). Notre hypothèse de travail étant qu'en jouant sur la taille du corps lipidique il devrait être possible d'augmenter les capacités de stockage des cellules. Pour cela nous nous sommes intéressés aux protéines structurales qui étaient associées aux corps lipidiques spécialisés dans le stockage accru des lipides comme dans les adipocytes ou les graines de plantes. Dans la graine, il s'agit de la famille des oléosines. Il n'existe pas de protéine équivalente chez S. cerevisiae.
Dans la graine, il y a principalement trois familles de protéines liées aux corps lipidiques qui sont les oléosines, les stéroléosines, et les caléosines. Certaines de ces protéines, oléosines et caléosines, sont ancrées fortement dans le corps lipidique et ont en commun une structure dite « triblock », composée de deux domaines hydrophiles situés en N-terminal et C-terminal, et d'un long domaine central hydrophobe, allant jusqu'à 70 acides aminés . Chez Arabidopsis thaliana il existe cinq oléosines et une caléosine allant de 15 à 30 kDa. Chez le colza, les protéines intégrales du corps lipidique sont retrouvées en plus grand nombre. Une analyse du protéome des corps lipidiques de colza a permis d'identifier 19 séquences codant pour des oléosines et neuf pour des caléosines. Ces protéines présentent une grande conservation avec les protéines d'Arabidopsis...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KARMAKAR (A.), KARMAKAR (S.), MUKHERJEE (S.) - Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. - Bioresource Technology, 101, p. 7201-7210 (2010).
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(2) - AZÓCAR (L.), CIUDAD (G.), HEIPIEPER (H.J.), NAVIA (R.) - Biotechnological processes for biodiesel production using alternative oils. - Applied Microbiology and Biotechnology, 88, p. 621-636 (2010).
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(3) - JOLIVET (P.), ROUX (E.), D'ANDREA (S.), DAVANTURE (M.), NEGRONI (L.), ZIVY (M.), CHARDOT (T.) - Protein composition of oil bodies in Arabidopsis thaliana ecotype WS - . Plant Physiology and Biochemistry, 42, p. 501-509 (2004).
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(4) - JOLIVET (P.), BOULARD (C.), BELLAMY (A.), LARRÉ (C.), BARRE (M.), ROGNIAUX (H.), D'ANDRÉA (S.), CHARDOT (T.), NESI (N.) - Protein composition of oil bodies from mature Brassica napus seeds - . Proteomics, 9, p. 3268-3284 (2009).
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(5) - RATLEDGE (C.) - Fatty acid biosynthesis in microorganisms being used for Single Cell Oil production. - Biochimie, 86, p. 807-815 (2004).
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