Projet ANR-06-BLAN-0386 – xenobiotics : Use of functional genomics to improve the remediation potential of Phanerochaete chrysosporium
Programme : Programme blanc (BLANC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY 1 (UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY 1)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Université de Lorraine
Montant : 200000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : L'élimination de xénobiotiques tels que les colorants industriels ou hydrocarbures pose un réel problème à l'heure actuelle pour le traitement d'effluents industriels Dans ce cadre, l'utilisation de champignons dits de pourritures blanches excrétant des systèmes oxydatifs à faible spécificité de substrats constitue une voie prometteuse pour le traitement biologique de ce type d'effluents. Chez Phanerochaete chrysosporium, organisme modèle, la dégradation des xénobiotiques est liée à la production de peroxydases extracellulaires. Néanmoins, dans le cadre de cultures liquides indispensables à une utilisation industrielle, l'excrétion des peroxydases est étroitement liée à l'homéostasie redox cellulaire, corrélant l'excrétion de ces activités à un stress oxydatif et donc aux systèmes anti-oxydants, cette particularité limitant fortement l'utilisation de ces champignons au niveau industriel. De façon surprenante, les systèmes majeurs, d'assimilation du soufre et de la biosynthèse de la cystéine, de la synthèse du glutathion, de régulation redox comme les systèmes glutathion/glutaredoxines, le système thiorédoxines/peroxiredoxines/glutathion peroxydases, les catalases et superoxyde dismutases restent quasiment inexplorés à ce jour.  L'objectif principal de ce projet consiste donc à déterminer les facteurs reliant la régulation redox à la synthèse des peroxydases extracellulaires impliquées dans la dégradation des xénobiotiques.  Le séquençage récent du génome de P. chrysosporium suggère que les systèmes impliqués dans la régulation redox sont a priori relativement similaires à ceux très bien décrits chez S. cerevisiae. En revanche, l'assimilation du soufre et la synthèse de la cystéine sont plus complexes que chez la levure. En effet, les champignons filamenteux présentent la capacité d'adapter le flux de soufre en fonction des conditions nutritionnelles. Cette apparente complexité sera vérifiée par des études de complémentation fonctionnelle. Parallèlement l'expression de ces différents gènes ainsi qu'une caractérisation de l'état redox cellulaire par le suivi de facteurs clés comme la détection de radicaux, le niveau d'oxydation du glutathion et des protéines impliquées, seront entreprises. Des études génétiques viendront compléter cette caractérisation, l'obtention de mutants étant possible chez P. chrysosporium (recombinaison homologue, RNAi). Ce projet se situant volontairement dans une optique de transfert vers l'industrie, l'étude de ces facteurs s'effectuera dans des conditions physiologiques répondant aux paramètres techniques et économiques de l'industrie (substrats bon marché et abondant, conditions de culture simples et « robustes », présence d'effluents industriels). Il nous est donc apparu important d'impliquer deux acteurs pouvant intervenir en amont et en aval de la filière. Cette démarche permet à la fois d'obtenir les substrats nécessaires pour être en adéquation avec la réalité du terrain et d'appréhender la faisabilité technico-économique de l'utilisation de champignons ligninolytiques dans le traitement d'effluents