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Thèse Année : 2024

Engineering of Lachnospiraceae fermentation for health and the bioeconomy

L’ingénierie de la fermentation chez les Lachnospiraceae pour la santé et la bioéconomie

Résumé

While fermentation has played an important societal role for millenia, its applications are expanding with the rise of biotechnology. In particular, innovations for metabolic engineering of novel microorganisms will help realize the potential of fermentation in the bioeconomy. My research focuses on optimizing fermentation by Lachnospiraceae, an understudied family of anaerobic bacteria in the class Clostridia. Some species of Lachnospiraceae metabolize abundant, low-cost feedstocks such as lignocellulose and carbon dioxide into value-added chemicals. Others are among the dominant species of the human colon and animal rumen, where they promote healthy gut and immune function. Primarily using Clostridium phytofermentans as a model, I am applying high-throughput screening, genome editing, and bioinformatics to create strains with improved phenotypes and to advance our understanding of the biology of Lachnospiraceae. Ultimately, my goal is to harness these anaerobes as industrial biocatalysts and therapeutics.
Résumé : Bien que la fermentation joue un rôle sociétal important depuis des millénaires, ses applications grandissent avec l’essor de la biotechnologie. En particulier, les innovations permettant l’ingénierie métabolique de nouveaux micro-organismes contribueront à réaliser le potentiel de la fermentation dans la bioéconomie. Mes recherches portent sur l'optimisation de la fermentation des Lachnospiraceae, une famille de bactéries anaérobies de la classe des Clostridia. Certaines espèces de Lachnospiraceae métabolisent des matières premières abondantes et peu coûteuses telles que la lignocellulose et le dioxyde de carbone en produits chimiques à valeur ajoutée. D’autres font partie des espèces dominantes du côlon humain et du rumen animal, où elles favorisent la santé intestinale et la fonction immunitaire. En utilisant principalement Clostridium phytofermentans comme modèle, j'applique le criblage à haut débit, l'édition du génome, et la bioinformatique pour créer des souches aux phénotypes améliorés et faire progresser notre compréhension de la biologie des Lachnospiraceae. À terme, mon objectif est d’exploiter ces bactéries anaérobies comme biocatalyseurs industriels et thérapeutiques.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-04518797 , version 1 (24-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04518797 , version 1

Citer

Andrew C. Tolonen. Engineering of Lachnospiraceae fermentation for health and the bioeconomy. Life Sciences [q-bio]. Universite Paris Saclay, 2024. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04518797⟩
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