Cosynus se consacre à la création de stratégies innovantes pour la bioproduction à partir d’usines cellulaires microbiennes en utilisant des sources de carbone renouvelables comme alternative durable aux sources pétrochimiques. Nous travaillons activement à la mise en œuvre d’outils et de stratégies de biologie synthétique pour transformer notre souche de châssis, la levure Yarrowia lipolytica, en une usine cellulaire industrielle produisant des molécules à valeur ajoutée telles que des pigments et des terpènes. Afin d’améliorer la productivité et d’alléger les goulets d’étranglement comme le fardeau métabolique résultant de l’ingénierie génétique massive, nous mettons en place des consortiums synthétiques avec une stratégie de ” division du travail “. Nous mettons l’accent sur le développement de méthodologies pour établir des systèmes communautaires et comprendre les interactions métaboliques au sein des consortiums synthétiques.
Avec l’augmentation des préoccupations environnementales et énergétiques, la production microbienne est considérée comme une alternative prometteuse aux produits dérivés de la pétrochimie ou à l’extraction à base de plantes. Afin d’accélérer le développement de souches de châssis pour la bioproduction, nous étendons et développons des outils de biologie synthétique pour la levure Yarrowia lipolytica, mais aussi pour d’autres levures non conventionnelles, afin d’élargir la gamme de châssis de plate-forme en tant qu’usines cellulaires microbiennes. Nous nous concentrons en particulier sur la normalisation et la modularisation des biopièces GoldenGate et sur le développement d’outils d’édition du génome CRISPR/Cas9 dans les levures.
Y.lipolytica est traditionnellement utilisée pour produire des lipides, des acides organiques et des polyols. Avec les progrès de l’ingénierie métabolique, les applications de cette levure se sont considérablement élargies, englobant diverses industries telles que l’alimentation, les additifs, les cosmétiques et les produits chimiques. Nous nous intéressons maintenant à l’ingénierie du métabolisme de Y. lipolytica pour produire des composés à valeur ajoutée tels que des pigments et des terpènes. Il existe une forte demande pour une production durable de ces composés, étant donné que de nombreuses industries dépendent encore de la synthèse chimique ou de l’extraction coûteuse à partir de plantes, ce qui entraîne des coûts de production élevés et une pollution de l’environnement. En outre, nous élargissons le spectre des substrats en incorporant des sources de carbone renouvelables et peu coûteuses, telles que les déchets organiques et les sucres cellulosiques, dans les plates-formes de levure pour la bioproduction. Cette stratégie nous permet de contribuer à la bioéconomie circulaire en convertissant les sources de carbone renouvelables en molécules à valeur ajoutée telles que les pigments et les terpènes.
S’appuyant sur les avantages de la coopération et des communautés entre micro-organismes dans la nature, les communautés microbiennes synthétiques ont suscité beaucoup d’intérêt dans le domaine de la biotechnologie afin d’améliorer la bioproduction. Cet objectif peut être atteint en allégeant la charge métabolique par une division du travail, en facilitant l’échange de ressources et en développant les capacités métaboliques de chaque membre.
Toutefois, le manque de connaissances fondamentales sur le comportement physiologique et métabolique des communautés synthétiques constitue un défi. Les limites actuelles des outils permettant d’obtenir des systèmes stables et contrôlés constituent un goulot d’étranglement majeur pour les applications biotechnologiques. Nous nous concentrons sur la compréhension des interactions entre diverses souches et espèces, y compris les levures et les bactéries. Nous visons à concevoir et à construire des communautés synthétiques robustes et stables en utilisant la syntrophie et l’interdépendance. En outre, nous explorons des approches innovantes telles que le contrôle orthogonal de la croissance de la population pour relever ces défis. Outre l’amélioration de notre compréhension fondamentale, nous visons à établir des communautés synthétiques stables en tant que nouveaux systèmes de châssis industriels pour des applications biotechnologiques en mettant en œuvre des voies synthétiques dans le système de la communauté synthétique.
Tous les articles de l’équipe sont disponibles dans la collection COSYNUS-MICALIS sur HAL.
