Développement et application de la microfluidique digitale au criblage et à l’analyse de microorganismes industriels

Development and application of digital microfluidics for screening and analysis of industrial microorganisms

• Auteur / Autrice : Majdi Najah Lejmi
• Direction : Jérôme Bibette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique et chimie analytique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microorganismes d'intérêt industriel

Cellules -- Compartimentation

Microfluidique

Résumé

Ce travail de doctorat a permis d’explorer l’intérêt de la microfluidique digitale pour le criblage de microorganismes industriels. La première partie de ce manuscrit présente le développement de substrats fluorogéniques de glycosidases adaptés aux émulsions perfluorées utilisées en microfluidique digitale. Ces substrats ont été dans un premier temps synthétisés chimiquement puis validés par des dosages enzymatiques en microplaque, mais également sur des souches modèles en microfluidique digitale. La deuxième partie de ce manuscrit illustre l’intérêt des substrats fluorogéniques susmentionnés pour cribler des bactéries cellulolytiques à partir d’un échantillon de sol (chaume de blé). Enfin la dernière partie de ce manuscrit décrit le développement et la mise en œuvre de microsystèmes adaptés à l’analyse et au criblage microfluidique de champignons filamenteux. Ce travail débouche aujourd’hui sur la perspective de trier et sélectionner des microorganismes d’intérêt à partir d’échantillons issus de biotopes naturels ou encore de banques de mutants. Ces outils permettront d’accélérer la découverte de nouvelles souches ou enzymes ainsi que leur amélioration par évolution dirigée.

This doctoral work explored the interest of digital microfluidics for the screening of industrial microorganisms. The first part of this thesis presents the development of fluorogenic substrates of glycosidases adapted to perfluorinated emulsions used in digital microfluidics. These substrates were initially chemically synthesized and then validated by enzymatic assays microplate, but also in digital microfluidics model strains. The second part of this thesis illustrates the importance of the aforementioned fluorogenic substrates for screening cellulolytic bacteria from a soil sample (wheat straw). The last part of this thesis describes the development and implementation of microsystems suitable for analysis and microfluidic screening of filamentous fungi. This work opens today the possibility of sorting and selecting microorganisms of interest from samples collected from natural habitats or banks mutants. These tools will accelerate the discovery of new strains or enzymes and their improvement by directed evolution.