Développer et tester de nouveaux outils biotechnologiques pour accroître la teneur en huile de la graine : une clé pour la production de chaînes hydrocarbonées chez les oléagineux. – SOLAR

Objectifs du projet :
Les huiles végétales constituent une denrée alimentaire précieuse dont la consommation augmente pour cause de croissance démographique mondiale soutenue. De plus, les acides gras végétaux stockés dans les graines sous forme de triglycérides (TAGs) ont une structure comparable à celle des chaînes carbonées des hydrocarbures et représentent une alternative potentiellement compétitive aux produits dérivés des hydrocarbures pour la chimie verte (fabrication de produits industriels tels que les détergents, peintures, plastiques et autres lubrifiants).
La demande croissante d’huiles végétales pour des applications tant industrielles que nutritionnelles met en lumière un besoin urgent de développer de nouvelles méthodologies susceptibles d’accroître encore le contenu en huile des graines quand les programmes d’amélioration variétale classique s’essoufflent, limités par la variabilité naturelle connue et/ou utilisable. L’obtention d’espèces oléagineuses à fort rendement en huile sera facilitée par l’élucidation complète des mécanismes contrôlant la production des acides gras et leur acylation. La voie de biosynthèse des TAGs se compose de deux parties : un bloc A de réactions enzymatiques plastidiales assure la synthèse d’acides gras, un bloc B de réactions microsomales assure l’assemblage des TAGs. Jusqu’ici, l’immense majorité des approches biotechnologiques destinées à accroître la teneur en huile des graines s’est focalisée sur le bloc B. Ces approches reposaient sur l’idée aujourd’hui contestée qu’un petit nombre de réactions du bloc B constituait le principal goulot d’étranglement du réseau de biosynthèse des huiles végétales. Récemment, des analyses de contrôle métabolique ont révélé que les étapes limitant la production des TAGs sont en fait nombreuses, disséminées au sein des blocs A et B. Il apparaît donc urgent d’étudier la régulation du bloc A pour trouver des outils biotechnologiques originaux capables de stimuler de manière efficace la synthèse des acides gras.
Les données disponibles indiquent que cette synthèse est fortement régulée au niveau transcriptionnel et qu’une co-activation d’une majorité des gènes codant les enzymes du bloc A est requise pour la stimuler efficacement. Nous avons par conséquent décidé de nous focaliser sur la régulation transcriptionnelle du bloc A dans ce projet.

Plan de travail :
Un premier régulateur transcriptionnel du bloc A, WRINKLED1, a été isolé et étudié en détail. Néanmoins, des données récentes obtenues dans notre équipe indiquent qu’il n’agit pas seul pour induire la lipogenèse.
- L’objectif premier de ce projet est d’identifier de nouveaux facteurs de transcription impliqués dans la régulation de la biosynthèse des acides gras chez l’espèce modèle Arabidopsis.
- Le second objectif du projet est d’étudier un certain nombre des candidats ainsi isolés pour aboutir à une connaissance approfondie du mécanisme contrôlant l’expression des gènes impliqués dans de la synthèse des acides gras.
- Le troisième objectif est d’exploiter les connaissances acquises pour mettre au point et tester des stratégies biotechnologiques efficaces pour stimuler la production d’acides gras dans la graine d’Arabidopsis.

Résultats attendus :
- ce projet nous apportera d’abord des connaissances nouvelles relatives à l’activation transcriptionnelle de la voie de biosynthèse des acides gras chez les plantes.
- ce projet permettra de tester des approches biotechnologiques susceptibles d’être utilisées pour accroître la teneur en huile des graines.