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Accueil > Départements > Microbiologie > Jean-Luc PERNODET : Microbiologie moléculaire des Actinomycètes

Biologie de synthèse des métabolites spécialisés

Dans l’équipe, nous développons des outils et des approches de biologie de synthèse, approches centrées autour des dicétopipérazines et des pyrrolamides.

La biologie de synthèse peut être définie comme la modification d’un organisme afin de lui conférer des fonctions qu’il ne possède pas naturellement. Dans le domaine des métabolites spécialisés, les objectifs la biologie de synthèse sont multiples : le reconditionnement ("refactoring") de groupes de gènes de biosynthèse cryptiques, c’est-à-dire ne s’exprimant pas dans les conditions classiques de culture en laboratoire afin de permettre leur expression et la production de métabolites ; le développement d’outils génétiques permettant le contrôle de l’expression de gènes (promoteurs et RBS synthétiques) ou de souches optimisées pour la production de métabolites spécialisés ; ou encore l’ingénierie de voie de biosynthèse pour la production de nouveaux métabolites.

 

Construction d’outils pour la biologie de synthèse chez les Actinobactéries

Nous construisons notamment des vecteurs conçus pour assembler des fragments d’ADN chez Escherichia coli et qui peuvent s’intégrer grâce à des systèmes d’intégration spécifiques de site à différents endroits dans les chromosomes des Streptomyces (voir l’onglet « outils »).

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Vecteurs modulaires pour le clonage de gènes et leur expression chez Streptomyces

 

Nous construisons également des vecteurs pour une utilisation chez Amycolatopsis.

 

Biosynthèse combinatoire de pyrrolamides

 

Les pyrrolamides sont assemblés par des enzymes de la famille des synthétases de peptides non ribosomiques (NRPS). Les NRPS constituent une grande famille d’enzymes du métabolisme spécialisés et certaines d’entre elles sont impliquées dans la biosynthèse de métabolites utilisés en médecine, notamment comme antibiotiques. Synthétiser de nouvelles molécules par ingénierie moléculaire (biosynthèse combinatoire) pourrait donc constituer une nouvelle source d’antibiotiques. De nombreuses études ont montré qu’il était possible de synthétiser de nouveaux composés par ingénierie moléculaire des NRPS. Les rendements avec lesquels ces produits sont obtenus sont cependant en général (très) inférieurs aux rendements de production des métabolites naturels, ce qui illustre les limites de nos connaissances du fonctionnement de ces enzymes.
Nous utilisons les NRPS impliquées dans la biosynthèse des pyrrolamides comme modèles pour tenter de comprendre les facteurs limitant les approches de biosynthèse combinatoire basées sur les NRPS, en utilisant une approche de biologie synthétique.

 

 

par ACTINO - publié le , mis à jour le