Plusieurs voies sont étudiées pour fabriquer des biocarburants de 3e génération à partir de microalgues. Par exemple, des microalgues photosynthétiques telles que les diatomées peuvent produire à partir d’énergie solaire des triacylglycerols, lipides transformables en biocarburants.
Jusqu’ici, les plus fortes concentrations en triacylglycerols ont été obtenues par carence nutritionnelle, notamment en azote. Or, cette stratégie a pour effet de bloquer la prolifération des algues et donc de limiter la productivité en TAG. Des chercheurs du BIAM, en collaboration avec des équipes CNRS/AMU, ont testé l’hypothèse selon laquelle la manipulation de la kinase1 Tor (Target Of Rapamycin), connue pour réguler la croissance et le métabolisme, permettrait d’augmenter la productivité en triacylglycerols de microalgues. Ils ont ainsi utilisé une nouvelle génération d’inhibiteurs de Tor pour moduler l’activité de cette kinase chez une diatomée. Cette étude a montré que la prolifération est ralentie par les inhibiteurs de Tor de manière dose-dépendante au bénéfice d’une forte production de triacylglycerols. D’une manière frappante, ils ont trouvé une dose qui stimule une forte production de lipides sans arrêter la croissance. Ces conditions de croissance continue soutiennent une productivité jusqu’à 4 fois plus importante que celle obtenue par une carence en azote (voir illustration).
La manipulation génétique ou chimique de la kinase Tor est ainsi une piste prometteuse pour l’ingénierie d’algues à forte productivité en lipides pour la chimie verte et les biocarburants de 3e génération.
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A gauche, diatomées traitées ou non par un inhibiteur de Tor. Les lipides sont visibles en jaune par fluorescence. A droite, productivité en triacylglycerols de cultures de diatomées traitées avec un inhibiteur de triacylglycerols ou en carence en azote comparées au traitement contrôle.
[1] Enzyme qui active un substrat par greffage d’un groupement phosphate à partir d’ATP (Adénosine Tri-Phosphate)