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Towards improving biofuel production - Oil synthesis and accumulation pathways in promising oleaginous microalgae

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La production d'huile à partir d'algues

Les microalgues qui synthétisent les huiles sous conditions de stress constituent une nouvelle direction potentielle pour la production de biocarburant à l'aide de plantes génétiquement modifiées. Des chercheurs de l'UE ont étudié les mécanismes génétiques et cellulaires sous-jacents à la synthèse d'huile dans ce type d'algue.

Technologies industrielles
Alimentation et Ressources naturelles

Les algues microscopiques qui effectuent la photosynthèse sont considérées comme une source viable et soutenable de matière pour biocarburant car elles peuvent produire davantage de biomasse que d'autres plantes sur des surfaces équivalentes. La matière première est la matière biologique qui peut être utilisée directement comme carburant ou convertie en une autre forme d'énergie. Les microalgues oléagineuses sont des algues microscopiques qui peuvent produire des quantités importantes d'huiles. L'une de leurs caractéristiques clés est qu'elles produisent des quantités importantes de lipides (20-50% de leur poids à sec) lorsqu'elles se trouvent dans des conditions de stress environnemental. Ces lipides se présentent principalement sous forme de triacylglycérols, qui sont des précurseurs de carburant intéressants. L'initiative ALGAEOILSYNTH (Towards improving biofuel production - Oil synthesis and accumulation pathways in promising oleaginous microalgae), financée par l'UE, a utilisé des analyses cellulaires, moléculaires et génétiques pour comprendre comment les microalgues photosynthétiques oléagineuses produisent et accumulent de l'huile dans leurs cellules. Pour cela, les chercheurs ont caractérisé Nannochloropsis oceanica, une algue verte unicellulaire qui produit des niveaux extrêmement élevés de triacylglycérols lorsqu'elles sont soumises à un stress. Le génome de cette algue inclut 13 gènes codant des enzymes responsables de la synthèse de triacylglycérol, appelés gènes codant la diacylglycérol acyltrasférase (DGAT). Pour identifier les gènes impliqués dans la synthèse de triacylglycérol sous stress nutritionnel, les scientifiques ont cultivé N. oceanica dans des conditions de pénurie d'azote et des conditions optimales. Les profils d'expression des gènes codant DGAT ont été comparés dans deux groupes d'algues. Les résultats ont révélé l'implication de six gènes codant DGAT impliqués dans la synthèse de triacylglycérol lorsque N. oceanica est privée d'azote. Les différences entre les deux conditions étaient particulièrement fortes pour un gène codant DGAT, qui présentait une augmentation de facteur 20 à son niveau maximum d'expression. Les chercheurs ont mené des expériences supplémentaires qui ont renforcé l'hypothèse selon laquelle ce gène présente un potentiel en matière de génie génétique pour la synthèse de triacylglycérol dans d'autres organismes. Le projet ALGAEOILSYNTH a apporté de nouvelles connaissances sur la synthèse des lipides dans les microalgues oléagineuses. Le gène codant DGAT identifié dans le cadre de ce projet est un outil potentiel pour des recherches futures visant à augmenter la densité énergétique des cultures transgéniques.

Mots‑clés

Biocarburant, synthèse d'huile, microalgues oléagineuses, ALGAEOILSYNTH, synthèse de triacylglycérol

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