Des microbes modifiés capables de se développer dans l’obscurité

Des scientifiques de l’Université de Californie, à Davis, ont modifié génétiquement une souche de cyanobactérie photosynthétique capable de se développer sans avoir besoin de lumière.

"Pour ces travaux, nous avons utilisé des approches issues de la biologie synthétique pour sonder et recâbler le photoautotrophe, – un organisme qui utilise exclusivement la lumière comme source d’énergie et du CO2 comme source de carbone – afin que le métabolisme de la cyanobactérie puisse croître sans avoir besoin de l’énergie lumineuse" a expliqué Jordan McEwen, chercheur principal de l’étude. Ce dernier fait partie d’un groupe de recherche axé sur le développement d’organismes synthétiques capables de convertir le dioxyde de carbone directement en biocarburants.

La souche de cyanobactérie ‘Synechococcus elongatus’ – PCC 7942 – a été sélectionnée comme modèle photoautotrophe.

De précédents travaux réalisés par le laboratoire Shota Atsumi ont permis de concevoir cet organisme capable de convertir le dioxyde de carbone dans une variété de biocarburants et autres composés chimiques utiles en présence de la lumière. Tous les systèmes viables de production de biocarburants par des cyanobactéries utilisent des conditions d’éclairage naturel, limitant la quantité de biocarburants qui pourrait être produite dans un délai de 24 heures.

"Pour surmonter cette contrainte, nous avons installé des gènes étrangers dans S. elongatus pour permettre à cette cyanobactérie de croître et de produire des biocarburants dans des conditions diurnes (lumière ou obscurité)", a ajouté Jordan McEwen. "Les recherches les plus récentes mettent davantage l’accent sur des applications industrielles à base de cyanobactéries, ce progrès serait souhaitable pour des systèmes de bioproduction plus performants, économiques et contrôlables."

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Ces résultats ont été publiés lors de la 113ème assemblée générale de l’American Society for Microbiology.

Par ailleurs, une nouvelle souche d’algues jaune-vert, Heterococcus sp. DN1 , qui pourrait s’avérer être une matière première efficace pour produire du biodiesel, a été découverte dans les zones enneigées des Rocheuses (Colorado).

Des recherches menées montrent que ce type d’algue est en mesure de se développer à des températures proches du gel tout en accumulant de grandes réserves intracellulaires de lipide. En effet, la nouvelle souche ‘H. sp. DN1’ produirait une plus grande quantité de lipide lorsque cette dernière est cultivée sans stress avec beaucoup de lumière et à basse température.

Les algues capables de se développer dans des conditions extrêmes et accumuler des lipides constituent un grand intérêt pour l’industrie.

"Nous avons isolé et caractérisé une nouvelle souche d’algues productrice de lipide, tolérante au froid, issue des montagnes Rocheuses dans le Colorado aux Etats-Unis," a déclaré le Dr David Nelson. "Cela peut avoir des implications dans la production commerciale de lipides à base d’algues à des latitudes nordiques, là où la culture d’autres espèces d’algues demeure limitée ou impossible."