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Posté par Isabelle le Vendredi 13/11/2015 à 12:00
Une approche innovante pour la culture des micro-organismes

Illustration: PHOTO-COMM
Des micro-organismes font équipe pour fabriquer des produits chimiques et du carburant

Les micro-organismes produisent une large gamme de composés chimiques intéressants pour l'industrie et la société, mais la difficulté est de faire passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) la production à l'échelle industrielle. Une nouvelle méthode de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) simultanée de plusieurs microorganismes pourrait résoudre ce problème.

Les biotechnologies permettent de cultiver des organismes photosynthétiques pour fabriquer des produits chimiques et contribuer à répondre à la demande croissance en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) en réduisant la dépendance envers les combustibles fossiles. L'un des problèmes majeurs est de réussir une production stable et à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de...). Le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node) l'extrémité...) de formation initiale créé grâce au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) PHOTO.COMM (Design & engineering of photosynthetic communities for industrial cultivation), soutenu par l'UE, préparera une nouvelle génération de chercheurs dans les biotechnologies photosynthétiques durables, capables de produire de l'énergie et des composés utiles.

12 chercheurs débutants et 2 chercheurs expérimentés ont été recrutés pour être ainsi formés dans la conception et l'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation...) de communautés d'algues microscopiques et photosynthétiques, avec une échelle industrielle. Le projet a accordé autant d'importance à la formation comme directeur scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...) et comme entrepreneur, et compte avoir un impact important sur le bien-être (Le bien-être ou bienêtre est un état qui touche à la santé, au plaisir, à la réalisation de soi, à l'harmonie avec soi et les autres. René Dubos présente la santé...) socioéconomique en UE.

Les chercheurs ont appliqué une approche innovante, celle de réaliser des communautés fonctionnant en synergie. À ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), ils ont associé une algue (Les algues sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part très importante de la biodiversité, et une des bases des...) eucaryote dépendante en vitamine (Une vitamine est une substance organique nécessaire (en dose allant du microgramme à plusieurs milligrammes par jour) au métabolisme des organismes vivants et donc de l'homme. Les vitamines sont des...) B12, avec une bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les...) hétérotrophe qui fournit cette vitamine et consomme les résultats de la photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition)...) de l'algue. Les scientifiques ont généré des modèles métaboliques à l'échelle du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains...) pour évaluer les gènes essentiels et ceux dont l'inhibition pourrait faciliter la production à grande échelle des composés voulus.

Par ailleurs, les chercheurs évalueront et modifieront des cyanobactéries fixatrices d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire de...), pour les ajouter à la communauté. Ils analysent également des associations naturelles d'algues et de bactéries, via métagénomique, pour déterminer les interactions survenant dans la nature. Durant cette période de rapport, ils ont appliqué cette technique à des prélèvements de photobioréacteurs industriels.

La découverte d'acides ribonucléiques régulateurs pourrait conduire à obtenir la productivité requise pour une contribution réelle à l'échelle industrielle. Deux ont déjà été identifiés pour un usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) potentiel.

Les chercheurs ont utilisé plusieurs techniques pour développer un nouveau processus de métatranscriptomique, afin d'étudier les populations microbiennes. Enfin, ils renforcent la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) et l'adéquation de certaines cyanobactéries et algues pour les bioréacteurs. Ils ont reconnu l'importance de la phosphorylation et ont déjà introduit de nouvelles voies pour améliorer les paramètres de la photosynthèse.

L'approche de PHOTO.COMM devrait être la première à donner des solutions économiques et totalement biologiques de cultures stables, productives et à long terme. Elle pourrait apporter une contribution notable au bien-être économique et social en UE.

Pour plus d'information voir: projet PHOTO.COMM

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Source: Europa
 
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