Academic literature on the topic 'Synthèse microbiologique'

Quelles ont pu être les causes de la disparition de l’homme de Néandertal ? On tentera ici de faire une synthèse entre l’un des questionnements fondamentaux de l’anthropologie biologique relatifs à l’évolution humaine (hypothèses sur les causes de l’extinction des Néandertaliens) et des concepts bio-médicaux évolutionnistes, dont certains ont été récemment reformulés grâce aux progrès de la paléogénomique (héritages ancestraux du système immunitaire humain actuel, paléo-microbiologie, relation hôte-pathogène, etc.).

Herbivore et monogastrique, le lapin héberge dans les parties distales de son tube digestif un microbiote dense et actif qui joue un rôle clé dans sa physiologie digestive, tant du point de vue de sa santé que du point de vue de l’efficacité digestive. L’écosystème cæco-colique est le siège d’interactions complexes entre le biotope et la biocénose, et son fonctionnement demeure encore mal connu. Cette synthèse résume d’abord les données concernant le biotope caecal et ses caractéristiques physicochimiques, qui ont fait l’objet de nombreuses études. Nos connaissances sur la biocénose caecale, obtenues par les méthodes classiques de culture seront ensuite présentées, puis celles obtenues récemment à l’aide d’outils de microbiologie moléculaire. Enfin, cette revue décrit les effets des principaux nutriments et de quelques stratégies d’alimentation sur le fonctionnement de cet écosystème, et les interactions avec la santé digestive du lapereau.

Introduction. Le moustique Aedes aegypti, vecteur majeur d’arbovirus, se développe dans un large panel de réservoirs artificiels en zone urbaine. Ces gîtes larvaires sont exposés à des conditions biotiques et abiotiques variables pouvant influencer la capacité vectorielle du moustique adulte et, par conséquent, le risque de transmission de pathogènes. Ici, nous recensons l’état des connaissances sur les propriétés physico-chimiques et microbiologiques des habitats aquatiques d’Ae. aegypti qui affectent le comportement de pré-oviposition, le développement et la capacité à transmettre les virus de ce Culicidae. Littérature. La grande variabilité spatio-temporelle des propriétés abiotiques et biotiques des gîtes d’Ae. aegypti rend complexe leur caractérisation. Certains facteurs biotiques (matière organique, larves congénères, microbiote) et abiotiques (salinité, température, pH) des gîtes ont des effets forts et directs sur le développement des larves et se répercutent sur les caractéristiques physiologiques et morphologiques du moustique adulte telles que la taille, la fécondité, la longévité et sa capacité vectorielle. Conclusions. Au vu de l’influence du gîte larvaire, et notamment de son microbiote, sur des nombreux traits phénotypiques chez Ae. aegypti, des efforts sont encore requis pour mieux comprendre comment la variabilité naturelle des gîtes façonne la capacité vectorielle des populations de cette espèce invasive à travers le globe.

Le poisson est la principale source de protéines animales dans les zones côtières de l’Afrique de l’Ouest, notamment au Bénin, en Côte d’Ivoire et au Sénégal. Le problème de la conservation des produits halieutiques débarqués est un défi sociétal majeur dans ces pays du fait de l’insuffisance d’infrastructures industrielles. La transformation alimentaire traditionnelle contribue à la réduction des pertes post-capture. Divers produits transformés locaux comme l’adjuevan (Côte d’Ivoire), le lanhouin (Bénin) et le guedj (Sénégal), dont les procédés incluent le salage, la fermentation et le séchage, sont proposés aux consommateurs. Ils sont généralement utilisés comme condiments ou parfois comme sources majeures de protéines animales pour enrichir les apports nutritionnels des aliments à base de céréales locales. Les technologies traditionnelles employées pour ces produits sont peu coûteuses, du fait des équipements rudimentaires utilisés. La non-standardisation des techniques de production, notamment la fermentation, généralement spontanée, contribue à une qualité très fluctuante. Cette synthèse présente les différentes approches de fermentation conduisant aux divers produits ciblés, les caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques de ces produits, les initiatives d’amélioration essentiellement basées sur le recours à des ferments et les défis sociétaux (renforcement de la recherche, formation des acteurs locaux, appui à la commercialisation) pour la croissance économique de ce secteur.

Les antigènes glucidiques des groupes sanguins ont été longtemps étudiés pour leur rôle crucial en matière de greffe et de transplantation. Ils ont été identifiés à la surface des globules rouges mais sont également présents dans les sécrétions et sur de nombreux tissus de l’organisme et. L’essor de la glycobiologie au cours des vingt dernières années a permis de définir leur implication dans d’autres mécanismes biologiques importants notamment l’infection, l’oncogenèse ou l’embryogenèse. De ces différentes implications découlent de nombreuses applications thérapeutiques. Les structures saccharidiques présentent un énorme potentiel pour des développements innovants dans le domaine de la santé. La fabrication de nouveaux médicaments à partir d’oligosaccharides des groupes sanguins requiert leur disponibilité en grande quantité. Les méthodes de synthèse chimique et enzymatique ont été développées, mais elles restent difficiles et donnent un rendement final assez faible. Une approche alternative est la synthèse par voie microbiologique. Elle consiste en une production par culture à haute densité de souches recombinantes d’Escherichia coli qui surexpriment des gènes codant pour des glycosyltransférases. Grâce à ce procédé, une cinquantaine d’oligosaccharides des groupes sanguins ont été obtenus à l’échelle du gramme lors de cette étude. Ces molécules appartiennent aux familles d’antigènes sanguins principales possédant de réels potentiels biologiques, en l’occurence les systèmes ABH (types 1, 2, 4, 5), Lewis et P
Saccharidic blood group antigens are well known for their crucial role in blood transfusion and organe transplantation. They were first discovered more than a century ago on red cells and were later found in various tissues and secretion fluids. The rise of glycobiology during the past twenty years demonstrates their involvment in other biological mechanisms such as the binding of bacteria, toxins, or viruses to mammalian cell surface glycans or the specific role in oncogenesis and embryogenesis. From these different implications derived several therapeutic applications, the blood group antigens are very promising targets for drug development. In this perspective, large amount of these molecules is required. Chemical and enzymatic syntheses are developed but not allow the obtaining of large scale preparative samples of pure well-characterized oligosaccharides for use in biological studies. An alternative approach called “the living factory” is proposed in this study, it is based on high cell density culture of Escherichia coli strain overexpressing the glycosyltransferase genes. Through this process, some fifty oligosaccharides with biological interest belong to three systems of blood group (ABH type 1, 2, 4, 5, Lewis and P) have been synthesized in gram scale

L'étude systématique de la réduction microbiologique énantiogénique d'alpha-dicétones acycliques (2,3 et 3,4) et cyclique-1,2 par des levures des champignons et des bactéries, a permis d'obtenir facilement un grand nombre d'-hydroxycétones principalement de configuration s et tous les stéréoisomères d'-diols chiraux correspondants, les diols de configuration RR n'étant pas obtenus dans tous les cas. Nous avons synthétisé les cétols de configuration R et les diols RR par réduction d'-dicétones dont l'une des fonctions carbonyles est bloquée sous forme de thioacétals. Cette méthode détournée impliquant a la fois la synthèse chimique et la réduction microbiologique a permis d'accéder aux cétols et aux diols souhaites. Au cours de ce travail, nous avons aussi mis au point une méthode de déprotection sélective, de fonctions carbonyles bloquées, par voie électrochimique. Les résultats obtenus ont été utilisés pour développer quelques applications dans le domaine des phéromones d'insectes. Nous avons ainsi préparé la phéromone naturelle de xylotrechus pyrrhoderus ravageur de la vigne au japon, les deux enantiomères de la phéromone de dendroctonus brevicomis parasite des pins de l'Amérique de l'Ouest et les deux énantiomères de la phéromone de dryocoetes autographus parasite des pins de Norvège

Nous avons effectué la synthèse de nouvelles lactones bicycliques oxygénées optiquement actives en utilisant la bactérie acinétobacter calcoacetiscus NCIB 9871. Ce microorganisme est capable de réaliser des réactions de baeyer-villiger asymétriques. Il nous a permis d'oxyder des cétones de type oxabicyclo(N. 2. 0) alcanones en deux lactones régioisomères avec des rendements et des excès énantiomériques très élevés. Cette réaction totalement originale nous a conduit à synthétiser des perhydrofurofuranes optiquement actifs qui sont des synthons chiraux importants pour la synthèse de molécule biologiquement actives telles que la clérodine. Nous avons également étudié la possibilité d'inhiber de façon énantioséléctive la cyclohéxanone monooxygénase d'acinétobacter NCIB 9871 (Enzyme catalysant l'oxydation de baeyer-villiger). Ce travail, actuellement en cours, nous permettra éventuellement de mieux comprendre le mécanisme d'action de cette enzyme

Nous avons etudie la possibilite de realiser, a partir de diverses cetones, des reactions de baeyer-villiger asymetriques par voie microbiologique. Une etude exploratoire sur plusieurs microorganismes nous a permis de selectionner deux bacteries, a. Calcoaceticus ncib 9871 et acinetobacter td 63. La premiere, dotee d'une lactone hydrolase tres active, est utilisee en presence d'un inhibiteur; la seconde est naturellement depourvue de cette enzyme. Un certain nombre de cetones, choisies soit pour leur interet dans le domaine des aromes (cetones cyclopentaniques et cyclohexaniques), soit comme precurseurs de synthons chiraux (cetones de structure bicyclo 2. 2. 1 heptane, bicyclo 3. 2. 0 heptane et bicyclo 4. 2. 0 octane), ont ete testees avec succes. La regio- et l'enantioselectivite de ces biotransformations dependent de la structure des cetones de depart. Dans la plupart des cas, cependant, ces reactions sont hautement regio- et enantioselectives. De nombreuses lactones sont obtenues avec de bons rendements et des exces enantiomeriques eleves

L'etude de la composition en iridoides presents dans harpagophytum procumbens et harpagophytum zeyheri a ete realisee par clhp. L'harpagoside est present dans les deux especes, cependant harpagophytum procumbens est le plus riche en cet iridoide. La teneur en 8-o-p-coumaroylharpagide est beaucoup plus elevee dans harpagophytum zeyheri que dans harpagophytum procumbens. Cette particularite permet de differencier sur le plan chimique, sans ambiguite, harpagophytum procumbens et harpagophytum zeyheri. L'activite pharmacologique d'extraits aqueux prepares a partir de ces deux especes d'harpagophyton a ete etudiee. Harpagophytum procumbens et harpagophytum zeyheri possedent les memes activites antiinflammatoire et analgesique. Les iridoides purs : harpagide, harpagoside et 8-o-p-coumaroylharpagide sont transformes en aucubinine b, alcaloide monoterpenique, par voie chimique, enzymatique et microbiologique sous l'action de bacteries intestinales. Les iridoides presents dans un extrait commercial d'harpagophytum procumbens sont transformes, par voie chimique, en aucubinine b et en alcaloides appeles beatrine 1 et beatrine 2. Ces deux derniers produits sont des composes nouveaux. Sous l'action de bacteries intestinales, les iridoides presents dans l'extrait sont metabolises en aucubinine b uniquement. L'identification des six souches bacteriennes metabolisant le plus activement l'harpagoside en aucubinine b a ete realisee.

L'objet de cette etude a ete de mettre au point une bioconversion avec le champignon aspergillus niger permettant de realiser l'oxydation stereoselective de doubles liaisons isolees. Une etude approfondie de cette bioconversion a permis de controler parfaitement sa stereoselectivite. Une etude de son mecanisme par marquage isotopique a mis en evidence un mecanisme en deux etapes correspondant a une epoxydation stereoselective suivie d'une hydrolyse, enzymatique ou chimique, regioselective. La clarification du mecanisme permet de former a volonte les diols s ou r avec des exces enantiomeriques tres eleves. L'utilisation de cette bioconversion sur diverses olefines a conduit a des diols chiraux permettant la synthese de molecules naturelles douees d'activites biologiques comme par exemple, la marmine et le pityol

L’objectif de ces travaux de thèse était de rechercher un potentiel effet inhibiteur de l’acide acétique endogène sur le métabolisme oxydo réductif de Saccharomyces cerevisiae, afin d’évaluer la pertinence d’une stratégie d’amélioration des capacités de production d’éthanol par la modulation de la synthèse de cet acide. Ces travaux devaient également permettre d’approfondir la compréhension des principaux facteurs commandant la synthèse de l’acide acétique et plus largement des acides organiques. La stratégie de modulation de la synthèse d’acide acétique mise en place reposait sur des approches microbiologique et génétique, consistant en l’ajout d’acide oléique et / ou de carnitine dans le milieu de culture ainsi que la surexpression du gène CIT2 ou la suppression du gène ALD6.Cette démarche a permis de montrer que, contrairement à la version exogène, l’acide acétique endogène ne présentait pas d’effet inhibiteur du métabolisme oxydo réductif de Saccharomyces cerevisiae ou qu’il était négligeable par rapport au stress éthanol. En outre, la modulation de la production de cet acide ne semble pas être une stratégie envisageable en vue de l’amélioration des capacités de production d’éthanol de cette levure, bien qu’une corrélation ait été observée entre les titres finaux de ces deux molécules.En outre, il a été montré que l’isoforme 6 de l’acétaldéhyde déshydrogénase (Ald6p) était essentiel pour assurer la croissance cellulaire normale ainsi que les mécanismes de résistance au stress éthanol dans ces conditions de culture. Plus largement, l’interrelation entre les différents isoformes ne paraissait pas aussi flexible qu’en anaérobiose. Saccharomyces cerevisiae semblait également présenter un métabolisme flexible en réponse à une modulation de la synthèse d’acide acétique. La voie des pentoses phosphates serait ainsi capable de prendre le relais de l’Ald6p pour assurer la régénération du NADPH cytosolique, bien que le flux à travers cette voie semble avoir été limité par le ratio NADP+ / NADPH. Enfin, les cellules paraissaient capables de réguler la synthèse de l’acétyl coA à partir d’acide acétique en réaction à une évolution des besoins anaboliques lors de la fin de la phase de croissance. Elles seraient toutefois incapables de pallier le manque d’acétyl coA suite à la suppression du gène ALD6. La modulation de la synthèse des acides pyruvique et succinique a également fait l’objet de discussions
The aim of this work was to investigate a potential inhibitory effect of endogenous acetic acid on the oxido-reductive metabolism of Saccharomyces cerevisiae, to assess the relevance of a strategy based of the modulation of the synthesis of this acid, to improve ethanol production capacities. This work should also help to broaden the understanding of the main factors controlling the synthesis of acetic acid, and more generally organic acids. The strategy to modulate the synthesis of acetic acid was based on microbiological and genetic approaches, consisting in the addition of oleic acid and / or carnitine in the medium as well as the overexpression of the gene CIT2 or the deletion of the gene ALD6.This approach has shown that, contrary to exogenous version, endogenous acetic acid did not induce inhibitory effects on the oxido-reductive metabolism of Saccharomyces cerevisiae, or was negligible compared to stress caused by ethanol. Moreover, the modulation of the synthesis of this acid appear to be not an attractive strategy to improve ethanol production capacities of the yeast, although a correlation was observed between the end-culture titer of these two molecules.In addition, it has been shown that the isoform 6 of acetaldehyde dehydrogenase (Ald6p) was essential to ensure regular growth and mechanisms of ethanol stress resistance under these conditions of culture. More broadly, the interrelation between the different isoforms did not seem as flexible as under anaerobic conditions. Saccharomyces cerevisiae also seemed to have a flexible metabolism in response to a modulation of the synthesis of acetic acid. The pentose-phosphate way would be able to take over from Ald6p for regeneration of cytosolic NADPH, although the ratio NADP+ / NADPH seemed to lessen the flux through this pathway. Finally, the cells appeared to be able to regulate the synthesis of acetyl-CoA from acetic acid in response to changing in anabolic needs at the end of the growth phase. However, yeasts would be unable to overcome the lack of acetyl-CoA following the suppression of the gene ALD6. The modulation of the synthesis of pyruvic and succinic acids has also been discussed

Ces travaux visaient à étudier la possibilité de réduire la production de glycérol chezSaccharomyces cerevisiae, afin d’améliorer le rendement éthanol, tout en préservant les capacités decroissance et de production des levures. La production minimale de glycérol nécessaire à la croissancea été déterminée à l'aide d'un modèle de calcul des flux métaboliques. Des souches présentant uneactivité des enzymes de la voie de production du glycérol modulée, afin de s'approcher au plus près del'activité minimale nécessaire estimée in silico, ont été utilisées.Cette stratégie d’ajustement de l’activité de la voie de synthèse du glycérol a permis, encondition aérobie, de réduire de 88 % le rendement glycérol et d'améliorer le rendement éthanol de4,7 % sans modifier la tolérance des mutants à l'éthanol, mais au détriment de la vitesse spécifique decroissance, légèrement réduite. En condition anaérobie, une diminution de 61 % du rendementglycérol et une amélioration de 7 % du rendement éthanol ont pu être obtenues, mais au détriment dela vitesse spécifique de croissance,qui subit une sévère diminution, et de la tolérance à l'éthanol,qui estréduite.L'analyse fine des résultats, grâce à un modèle métabolique, a permis de mettre en évidence,chez les souches mutantes, un besoin accru en énergie, interprété comme la traduction d'une plusgrande difficulté à gérer le stress du procédé et une réorganisation du métabolisme oxydo-réductif,interprétée comme l'impact de la réduction du glycérol sur les voies de réoxydation du cofacteurNADH dans les cellules.Ces résultats ont permis de valider la pertinence de la stratégie de réajustement des fluxmétaboliques, assistée par modélisation stoechiométrique pour l'amélioration des souches, mais aussid'accroître la compréhension du rôle physiologique du glycérol et son intégration au métabolismecellulaire
This work aimed to assess the possibility of reducing Saccharomyces cerevisiae's glycerolproduction, in order to improve ethanol yield, without altering the abilities of yeasts to grow andproduce ethanol. Minimum glycerol production required for growth was found, thanks to a metabolicflux calculation model. Strains showing a fine tuned activity in the glycerol synthesis pathway enzymeswere used, to get close to the minimum activity established in silico.This fine tuning strategy lead, in aerobiosis, to a 88 % glycerol yield decrease together with a4.7 % ethanol yield increase, with no reduction of mutants'ethanol tolerance, but there is a slightdecrease of the growth rate. In anaerobiosis, a 61 % glycerol yield decrease, together with a 7 %ethanol yield increase were obtained, but mutant strains suffered of a sharp growth rate reduction anda decrease in their ethanol tolerance.A close analysis of the results, with the help of a metabolic model, highlighted both an increaseof mutants' energy requirements, interpreted as an increased difficulty to cope with osmotic stress,and a reorganisation of their oxydo-reductive metabolism, interpreted as glycerol reduction's impacton the NADH cofactor reoxydation pathway.These results validated the relevance of metabolic fine-tuning, assisted with in silicostoichiometric model for strains improvement and they increased the understanding of the integrationof glycerol in cell metabolism as well as its physiological role

Les différentes spécificités catalytiques de deux systèmes enzymatiques in vivo ont été utilisées pour préparer à partir de 1,4-cyclohexanediones 2,5 substituées, des cétols 4S ou 4R optiquement purs. Ces cétols portant jusqu’à trois centres asymétriques conduisent par oxydation selon Baeyer-Villiger suivie d'une déshydratation, à des synthons lactoniques asymétriques insaturés très intéressants. La déshydrogénase de Curvularia lunata, qui est exprimée dans des conditions faiblement aérobies en présence de glucose ajouté, réduit des 1,4-cyclohexanediones 2,5 substituées de manière régio- et stéréospécifique et conduit à des cétols 4S optiquement purs. La monooxygénanse de Curvularia lunata, exprimée dans des conditions de forte aération et en absence d'une source de carbone, oxyde les cétones en lactones, exactement comme les peracides dans la réaction chimique équivalente (réaction de Baeyer-Villiger). On a démontré, pour la première fois que cette enzyme est hautement énantiosélective. En effet, à partir de cétols racémiques, cette enzyme oxyde exclusivement l'énantiomère 4S, le cétol 4R résiduel peut être récupéré optiquement pur. On a aussi monté que cette activité oxydante est inductible aussi bien par l'énantiomère 4R du cétol que par l'énantiomère 45; dans les deux cas, sa stéréosélectivité reste identique. En parallèle à ces réactions enzymatiques, une étude de mise au point des réactions chimiques impliquées, et de recherche de réducteurs chimiques régiosélectifs a été menée. De plus, on est parvenu à la caractérisation chimique complète des lactones obtenues. La combinaison des deux réactions enzymatiques décrites, associée à la réaction de Baeyer-Villiger, a permis à titre de modèle d'application, la synthèse des quatres isomères de l'eldanolide, phéromone sexuelle d'Eldana saccharina, parasite de la canne à sucre
The different catalytic specificities of the two enzymic systems were used, in vivo, to prepare opticallypure ketols, from substituted 1,4-cyclohexanediones. These ketols, bearing one to three asymetric centers, were oxidized in a Baeyer-Villiger reaction, and dehydrated to form unsatured asymetric lactones. Such lactones are potential chiral synthons or natural products. A dehydrogenase present in Curvularia lunata cells is able to reduce 2,5 substitued 1,4-cyclohexanediones with a high regio and strereospecificity, leading to optically pure 4S ketols. A monooxygenase present in Curvularia lunata cells, is able to oxidize ketones to lactones, exactly as peracids in the chemical Baeyer-Villiger reaction. We have demonstrated, for the first time, that this enzyme is highly enantioselective. From a racemic mixture, was lactonized exclusively the 4S ketol, and the residual 4R ketol can be recovered optically pure. This monooxygenase is fally induced by the 4S ketol as well by the 4R enantiomer; however, it exhibit always the same stereospecificity. In parallel to these enzymic reactions, we have studied some equivalent chemical reactions, mainly regioselective chemical reductions. Furthemore, we have established the complete structure of all the lactones synthetised. The combination of these enzymic reactions, associated to equivalent chemical reactions, allow to prepare the four isomers of eldanolide, the wing gland pheromone of an african sugar cane borer, Eldana sacchariana