Influence de l'interruption de 14 gènes sur la synthèse de surfactine chez Bacillus subtilis 168

Abstract

La bactérie Bacillus subtilis produit des lipopeptides, tels que la surfactine, aux propriétés tensioactives, moussantes et bioactives par le mécanisme de synthèse non ribosomique. La synthèse de la surfactine, biosurfactant le plus puissant, est soumise à une régulation complexe qui limite les rendements de production de la molécule. De plus, des contraintes économiques et technologiques freinent aussi le développement commercial de la production industrielle de surfactine. De nombreuses recherches sont donc menées afin d’optimiser la synthèse de surfactine par la bactérie Bacillus subtilis. Plusieurs d’entre elles montrent que cet objectif peut être atteint par des stratégies d’ingénierie génétique.

Les objectifs de ce travail sont d’améliorer la capacité de production de surfactine de la souche Bacillus subtilis 168 grâce à une approche d’interruption de gènes et de caractériser l’influence des gènes sélectionnés sur la synthèse de surfactine.

Tout d’abord, un gène sfp codant pour une phosphopantéthéine transférase fonctionnelle doit être intégré dans le génome de la souche Bacillus subtilis 168 pour lui permettre de synthétiser la surfactine par la voie non ribosomique. Cette transformation génétique a permis la création de la souche « Bacillus subtilis 168 sfp+ ».

Ensuite, quatre stratégies expérimentales différentes ont permis l’identification de 23 gènes dont les délétions pourraient augmenter la synthèse de surfactine par « Bacillus subtilis 168 sfp+ ». L’influence des délétions de 14 des 23 gènes identifiés sur la synthèse de la surfactine est étudiée à travers deux expériences.

Les résultats de ces expériences montrent notamment que les délétions de 13 gènes (codY, rapF, rapC, spxA, glnA, gudB, rocR, tnrA, asnO, lysC, yclM, azlC et csrA) permettent, après 24 heures de culture dans le milieu Landy, d’augmenter la synthèse de la surfactine. Seule la délétion du gène rocG ne mène pas à une amélioration de la production.

Ces résultats démontrent l’efficacité des stratégies d’interruption de gènes choisies dans le but d’augmenter la production de surfactine par la bactérie « Bacillus subtilis 168 sfp+ ».