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La biologie de synthèse ouvre une voie inédite pour la production de la méthionine
Le Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés1 et la société Adisseo développent ensemble la production, par voie biotechnologique, d'une molécule qui peut être convertie en méthionine, un acide aminé essentiel pour la nutrition animale.
La méthionine est un acide aminé produit à raison d'environ 1 million de tonnes par an, en majeure partie pour la nutrition animale. Mais contrairement aux autres acides aminés, fabriqués industriellement par biotechnologies, la production de la méthionine n'est aujourd'hui économiquement viable que par voie pétrochimique. C'est pour combler cette lacune et trouver une voie de synthèse à partir de ressources renouvelables que le Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés1, en partenariat avec la société Adisseo, spécialiste de la nutrition animale, a construit une voie métabolique nouvelle permettant à une bactérie de produire, à partir de glucose, une molécule aisément convertible en méthionine.
La synthèse de ce précurseur chimique, l’acide 2,4 dihydroxybutyrique, a été mise au point dans le cadre du projet ANR Synthacs. « Nous avons établi la preuve de concept en laboratoire. Il s'agit maintenant de démontrer la faisabilité sur une unité de production pilote, en collaboration avec Toulouse white biotechnology2 », explique Jean-Marie François, chercheur au Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés.
Pour obtenir une synthèse biotechnologique de la méthionine qui peut être viable économiquement, les chercheurs ont dû créer une voie métabolique qui n'existait pas dans les micro-organismes. Une démarche de biologie de synthèse a conduit à définir trois étapes enzymatiques de la synthèse de l’acide 2,4 dihydroxybutyrique. Cette voie métabolique a été exprimée dans la bactérie modèle E. coli.
La molécule de précurseur, en dehors de la production de méthionine pour la nutrition animale, pourrait trouver d'autres débouchés dans la synthèse chimique (polymères, adjuvants de carburants) ou pharmaceutique.
1 Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés (CNRS/INSA Toulouse/INRA)
2 Toulouse white biotechnology, unité de service (CNRS/INRA/INSA Toulouse) est un démonstrateur tissant des liens entre la recherche fondamentale et le monde industriel pour d'accélérer le transfert d’innovation.
Contact :
Jean-Marie François / Laboratoire d'ingénierie des systèmes biologiques et des procédés / fran_jm@insa-toulouse.fr