Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Adrien Henry
Direction : Olivier Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Frontières du Vivant
Date : Soutenance en 2015
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Frontières de l'innovation en recherche et éducation (Paris2006-....)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)

Résumé

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Cette thèse décrit une méthode pour développer un modèle du métabolisme carboné central chez la bactérie Escherichia coli afin de tester une stratégie de bio-ingénierie sur une souche pour laquelle la machinerie d'expression génique(GEM) est contrôlable. L'idée est de réorienter la machine cellulaire depuis sa croissance vers la production d'un composé industriellement intéressant. La bactérie ainsi contrôlée ne va plus maximiser sa croissance, ce qui rend le cadre de la "Flux balance analysis" inapproprié pour la modélisation; un modèle cinétique lui est préféré. Étant donné le nombre important de réactions présentes dans le réseau, un pipeline a été mis en place pour produire automatiquement les lois cinétiques à partir des stoechiométries de réaction. Dans ce contexte, une description précise des mécanismes de réaction est impossible ce qui m'a poussé à choisir des modélisations de type "convenience kinetic" pour les réactions réversibles ou "Michaelis-Menten" pour les irréversibles; dans les deux cas les réactants sont supposés indépendants. L'ajustement des paramètres cherche à s'accorder au mieux avec des valeurs à l'état stationnaire de flux et concentrations, des distributions a priori de paramètres construites à partir de la littérature ainsi que des données de dynamique pour des traceurs. La thèse met en avant l'importance d'intégrer ces dernières et décrit les différents temps qui caractérisent un tel système, notamment le temps de relaxation n'est pas toujours celui le plus lent. Pour finir le modèle optimisé est utilisé pour montrer qu'inhiber le GEM permet d'augmenter le rendement pour la production d'un métabolite cible.