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BaSynthec combinera les approches informatique et de biologie expérimentale avec des méthodologies novatrices à haut-débit, dans le but de réduire et de modifier à la carte le chromosome de Bacillus Subtilis, une bactérie facilement modifiable génétiquement, et l'un des micro-organismes les plus utilisés comme "usine cellulaire" en biotechnologie.

 

Des souches simplifiées de B. subtilis, aux consommations énergétiques réduites au minimum, seront mises au point et fabriquées en retirant certains processus cellulaires potentiellement coûteux. Les cellules déterminées expérimentalement comme ayant les plus basses dépenses énergétiques, ainsi que dotées de phénotypes utiles pour l'industrie, seront modifiées de telle sorte à détourner le flux destiné à la formation de biomasse, via des modifications rationnelles des régulations métaboliques complexes. Elles seront ensuite utilisées comme plateformes biotechnologiques pour l'implantation de modules synthétiques.

 

A cet effet, BaSynthec développera une approche par modèle de la mise au point des souches bactériennes. Ces souches seront modifiées avec des caractéristiques prédéfinies. Une attention toute particulière sera accordée aux points suivants: (i) une activité métabolique non contrainte et (ii) l'implantation facile de modules synthétiques fonctionnels. Cette stratégie se base sur le récent développement de deux approches complémentaires de modélisation de B. subtilis:

1) Un modèle des réseaux de régulation métaboliques et génétiques à l'échelle du génome, créé grâce à une approche novatrice baptisée "Resource Balance Analysis" (Analyse de l'Equilibre des Ressources), qui définit l'arrière-plan formel des approches par modèle à l'ingénierie de souches bactériennes.

2) Le développement d'un nouveau modèle métabolique à l'échelle du génome de B. subtilis, le plus complet et précis qui soit à ce jour.

 

Deux voies de forte pertinence biotechnologique seront utilisées afin d'établir la preuve de principe de l'assemblage de modules synthétiques:

1) La voie de la biosynthétique de la vitamine B5

2) La machinerie de sécrétion pour l'exportation d'enzymes extracellulaires.

Il est anticipé que les souches simplifiées et validées, dans le cadre de la modélisation généré par BaSynthec, seront utilisées comme plateformes biotechnologiques génériques afin de mieux contrôler et exploiter le métabolisme cellulaire dans les procédés industriels.