Le potentiel des microalgues oléagineuses pour des applications allant des bioénergies au secteur biomédical Eric Maréchal [email protected] Laboratoire de Physiologie Cellulaire & Végétale CEA Grenoble MidiMinatec, 18 Avril 2014 LABEX GRAL Pole Pole de de Compétitivité Compétitivité Animal, Végétal… …et Protistes Animal, Végétal… photosynthèse CO2 hν O2 CH2OH H2O O HO HO OH OH Animal, Végétal… métabolisme carboné huile respiration CO2 O2 huile CH2OH H2O O HO HO OH OH Animal, Végétal… métabolisme carboné huile respiration photosynthèse CO2 O2 huile CH2OH H2O O HO HO OH OH Animal, Végétal… métabolisme carboné huile cycle du carbone respiration photosynthèse CO2 O2 huile CH2OH H2O O HO HO OH OH Piégeage de CO2 sur une période de - 350 à -20 millions d’années respiration photosynthèse CO2 O2 huile CH2OH H2O O HO HO OH OH Piégeage de CO2 sur une période de - 350 à -20 millions d’années Relargage de CO2 du carbonifère CO2 CO2 CO2 huile carburants fossiles CH2OH O HO HO OH OH CO2 Bilan carbone neutre Protistes respiration photosynthèse CO2 O2 huile CH2OH H2O biocarburants O HO HO OH OH Diversité des microalgues Qu’est-ce qu’une microalgue ? unicellulaire & photosynthétique/autotrophe CO2 hν H2O C6H12O6 ATP H+ CH2OH pouvoir réducteur NADPH, H+ ½ O2 Procaryote Eucaryote Cyanobactéries Algues sensu stricto (chloroplaste limité par 2 membranes) Protistes (chloroplaste limité par 3/4 membranes) Qu’est-ce qu’une plante ? Un règne vivant dérivé des algues vertes O HO HO OH OH Une histoire évolutive en 2 étapes élucidée récemment Chloroplastes primaires: algues au sens strict et plantes Endosymbiose primaire Cyanobactérie ancestrale Eucaryote primaire Algues rouges Glaucocystophytes Algues vertes Chlamydomonas Plantes Arabidopsis Une histoire évolutive en 2 étapes élucidée récemment Les protistes, la plus vaste biodiversité ‘micro-algale’ Endosymbiose secondaire Cryptomonades Haptophytes Hétérokontes/ Straménopiles Apicomplexa/ Chromera Ciliates Phaeodactylum Nannochloropsis Euglénides Dinoflagellates Chromera Chlorarachniophytes containing photosynthetic plastids ModèlesOrganisms d’algues étudiés à Grenoble, ⇒ algaldemodels at LPCV au laboratoire Physiologie Cellulaire & Végétale (Arabidopsis) Ostreococcus (Toxoplasma Plasmodium) Chromera Coccomixa Nannochloropsis Chlamydomonas Pheodactylum Modèles d’organismes du LPCV 53 Les campagnes océanographiques révèlent l’existence de millions d’espèces Les campagnes océanographiques révèlent l’existence de millions d’espèces Quelle est la meilleure façon de manger un éléphant? avec une petite cuillère Quelle est la meilleure façon d’étudier cette biodiversité? Phaeodactylum tricornutum avec un modèle d’étude Quelle est la meilleure façon d’étudier cette biodiversité? Phaeodactylum tricornutum - Différents écotypes - Différents morphotypes - Génome Profils d’expression des gènes Protéome Métabolome / Lipidome - Génétique - Ingénierie génétique Quelle est la meilleure façon d’étudier cette biodiversité? Phaeodactylum tricornutum - Echelles de culture Diachrome ® airlift 2 (7 L) Colonnes (4L) Batch (100 mL) … 1 m3 … 20 m3 … milliers de m3 Phaeodactylum tricornutum : un modèle qui accumule de l’huile DNA huile Objectif poursuivi : - biomasse (photosynthèse seule> 5g/L; + apport de C organique> 80 g/L) - rendement d’huile (> 50 % poids sec) Pheodactylum 5 µm -N santé humaine biocarburants CO2 huile (autres métabolites) Fragmented information supportde thattravaux lipid remodelling involves QuestionsB2. posées et quelques exemples phospholipids, galactolipids and TAGs au laboratoire de Physiologie cellulaire & Végétale Les grandes questions: Comment concilier accumulation d’huile et croissance? Comment maîtriser la qualité des huiles produites? acides gras à longue chaînes et beaucoup de doubles liaisons ⇒ applications biomédicales acides gras à courtes chaînes et 0 ou 1 double liaison ⇒ applications biocarburants acides gras dérivés (addition d’hydroxyles par exemple) ⇒ applications chimie biosourcées B2. Fragmented information support that lipid remodelling involves Conclusion phospholipids, galactolipids and TAGs B2. Fragmented information support that lipid remodelling involves phospholipids, galactolipids and TAGs MERCI POUR VOTRE ATTENTION!!! PCV, Grenoble (équipe Lipides / équipe Chloroplaste) • L. Boudière, C. Botella, C. Cataye, M. Conte, M. Cussac, E. Dubots, L. Dolch, C. Mei, C. Rak, N. Saïdani, A. Roccia, G. Tourcier, M. Bedhomme, C. Botté, Y Yamaryo, H. Hardré, M. Michaud, C. Albrieux, V. Gros, O. Bastien, J. Jouhet, J. Joyard, F. Rébeillé, S. Roy, D. Falconet, M. Block, E. Maréchal / L. Moyet, S. Flori, L. Magneschi, V. Villanova, D. Petroutsos, G. Finazzi Modèle Chromera • C. Botté (Grenoble) • G. McFadden (Melbourne) Modèle Phaeodactylum • H. Abida, L. Tirichine, C. Bowler (IBENS, Paris) • A. Falciatore (UMPC, Paris) Chimie • JC. Cintrat (Saclay) Biodiversité des océans • S. Collin, C. de Vargas (Roscoff) LABEX GRAL Pole Pole de de Compétitivité Compétitivité
© Copyright 2024 ExpyDoc
