Ingenierie et Biologie Synthétique - James N. Sturgis, Laetitia Houot Luminy, 2016 - (LISM) CNRS UMR7255
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Ingenierie et Biologie Synthétique
James N. Sturgis,
Laetitia Houot
Aix-Marseille Université,
Marseille, France
Luminy, 2016
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 1 / 53
Sujets
1 Introduction
Organization
Ingénierie
L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
Applications et technologies de la Biologie Synthetique
2 Quelques experiences cléf
Repressilator
Genome transplantation
Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
3 iGEM
Standards
Composants
Open source
Examples
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 2 / 53
Introduction Organization
Organization de l’enseignement
Quelques cours formels (3),
Présentation orale de l’analyse d’un
projet de biologie synthétique,
Présentation d’un poster sur vos projets
de biologie synthétique.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 3 / 53
Introduction Organization
Evaluation
Pratique
Présentations orales le 27 fevrier et 6 mars
Affiches presentée le 24 avril dans le grande hall
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 4 / 53
Introduction Organization
Evaluation
Pratique
Présentations orales le 27 fevrier et 6 mars
Affiches presentée le 24 avril dans le grande hall
Présentations orales
En groupes de 2 à 4 étudiants.
Sélection d’un projet parmis ceux proposé.
Présentation du contexte.
Présentation des resultats.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 4 / 53
Introduction Organization
Evaluation
Pratique
Présentations orales le 27 fevrier et 6 mars
Affiches presentée le 24 avril dans le grande hall
Présentations orales
En groupes de 2 à 4 étudiants.
Sélection d’un projet parmis ceux proposé.
Présentation du contexte.
Présentation des resultats.
Structure de l’affiche
En groupes de 2 à 4 étudiants.
Definition du sujet et de l’enjeu societal ou scientifique.
Spécification des characteristiques, ou comment faire et expertise requis.
Comment mettre en oeuvre le projet, composants et strategies
Enjeux de Bio-ethique, Bio-securité et Bio-safety.
Notation sur suport visuel et discours d’explicaiton.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 4 / 53
Introduction Organization
Projects
Beaucoup du travail est consacré aux projets, ce qui a posé problème par
le passé. On va essayer de vous aider a comprendre cette demarche
multidisciplinaire.
Présentation d’un projet (30 janvier)
Analyse de projets (jusqu’au 6 mars)
Construction d’un projet sur thème libre (jusqu’à 24 avril)
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Introduction Ingénierie
C’est quoi un ingénieur?
La Biologie Synthetique est une domaine d’ingénierie plustot que de
science . . .
“Scientists study the world as it is; engineers create
the world that has never been.”
Theodore von Kármán
(Ingénieur Aerospatial 1881-1963)
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 6 / 53
Introduction Ingénierie
C’est quoi un ingénieur?
La Biologie Synthetique est une domaine d’ingénierie plustot que de
science . . .
“Scientists study the world as it is; engineers create
the world that has never been.”
Theodore von Kármán
(Ingénieur Aerospatial 1881-1963)
“What I cannot create I do not understand”
Richard Feynman
(Physicien 1918-1988)
. . . mais est-ce important?
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 6 / 53
Introduction Ingénierie
Achimède: ingénieur ou scientifique?
Savant de Syracuse 287 avJC – 212 avJC
Mathematicien : Trétises comme
“l’Arénaire”, “La quadrature de la
parabole” . . .
Ingenieur : les defenses de Syracuse, les
mirroirs d’Archimède
Scientifique : la poussé d’Archimède et
la résolution de l’énigme de Heiron II.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 7 / 53Introduction Ingénierie
Le travail d’un ingénieur
Definir le problème à resoudre ou chose a construire.
Comprendre le problème ou ses aspets essentiels.
Spécifier les normes de performance requises.
Trouver des solutions potentiels et en choisi le meilleur.
Construire un prototype.
Essayer le prototype et l’ameilliorer.
Livrer une solution qui respecte des normes de performance.
Ré-iterer jusqu’a la perfection l’obtention des spécifications.
Augmenter efficacité avec composants et systèmes réutilizables
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 8 / 53Introduction Ingénierie
Le travail d’un ingénieur
Ou se cache la science?
Definir le problème à resoudre ou chose a construire.
Comprendre le problème ou ses aspets essentiels.
Spécifier les normes de performance requises.
Trouver des solutions potentiels et en choisi le meilleur.
Construire un prototype.
Essayer le prototype et l’ameilliorer.
Livrer une solution qui respecte des normes de performance.
Ré-iterer jusqu’a la perfection l’obtention des spécifications.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 8 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
C’est quoi la Biologie Synthetique
Wikipedia janvier 2017
La biologie synthétique est un domaine scientifique et biotechnologique
émergeant qui combine biologie et principes d’ingénierie, dans le but de
concevoir et construire (« synthétiser ») de nouveaux systèmes et fonctions
biologiques.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 9 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
C’est quoi la Biologie Synthetique
Wikipedia janvier 2017
La biologie synthétique est un domaine scientifique et biotechnologique
émergeant qui combine biologie et principes d’ingénierie, dans le but de
concevoir et construire (« synthétiser ») de nouveaux systèmes et fonctions
biologiques.
Moi janvier 2017
La biologie synthétique est un domaine de l’ingénierie dont le but est de
concevoir et construire (“synthétiser”) de nouveaux systèmes biologiques.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 9 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
L’ingenierie préhistorique
Bio-ingénierie a une longue histoire
Agriculture Industrie Agro-alimentaire
Les plantes et animaux
domestiqués sont très différentes
de leurs parents. Cela a commencé
il-y-a 12000 ans . . .
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 10 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
L’ingenierie préhistorique
Bio-ingénierie a une longue histoire
Agriculture Industrie Agro-alimentaire
Les plantes et animaux . . . de meme les bactéries et
domestiqués sont très différentes champignons ont été domestiqués
de leurs parents. Cela a commencé il y a 7500 les premiers fromages
il-y-a 12000 ans . . . ont été fabriqués.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 10 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
L’ingenierie du 19ème
Industrie de produits biologiques
Diastase Rennet
En 1816 Kirchhoff décrit la
saccharification de l’amidon à
partir d’un composant du gluten
de blé . . .
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 11 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
L’ingenierie du 19ème
Industrie de produits biologiques
Diastase Rennet
En 1816 Kirchhoff décrit la . . . En 1872 Christian Hansen
saccharification de l’amidon à développe un procédé industriel
partir d’un composant du gluten pour préparer de Rennet à partir
de blé . . . de caillettes de veaux.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 11 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
L’ingenierie du debut 20ème
1914 Werk Röhm & Haas
Darmstadt premiers lessives à
enzyme (. . . stabilité et
substrats)
1919 Weizmann, Production
de Acetone et n-butanol à
partir d’amidon (Clostridium
acetobutylicum)
(. . . rendement)
1955 Upjohn, cortisone par
hemi-synthese.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 12 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
la Revolution ADN
Les modification biologiques sont le resultat de mutations
et la sélection. Avant modifications naturelles, depuis
mutations induites (de facon dirigées ou non).
Structure de l’ADN et le code génétique (1953 NP
1959, 1962, 1968),
Structure des protéines et enzymes (1960 NP 1954,
1962, 1972),
Les enzymes de restriction (1970 NP 1978),
ADN Sculpture
La PCR (1986 NP 1993),
jardins botaniques Dublin, Eire.
Sequencage des génomes (1976, 1995, 1996, 2001
(NP 1980, 2002))
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 13 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
Quelques applications actuelles
Riz à thiamine
Le riz est tres pauvre en thiamine (vitamine B6) ce qui
cause des problèmes de nutrition. Un riz OGM avec plus de
thiamine à été développé.
Bio-ethanol de bagasse
L’industrie de sucre génère beaucoup des decets dificiles a
valorizer. Fermentation de la bagasse avec levures OGM
pour la production de bio-ethanol.
Essence d’Algues
Les resources renouvelables sont important pour lutter
contre la rechauffement climatique. Developpement
d’algues OGM riches en hydrocarbures.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 14 / 53Introduction L’histoire de la Biologie Synthetique et Bio-ingénierie
Bio-ingenierie
Vieux approche avec nouveaux outils. . .
La bio-ingenierie d’aujourdhui est dans la continuité du 20ème siecle . . .
Ameilioration des enzymes pour les bio-procedes.
Selection des organismes avec meilleurs propriétés ou rendement.
Ameilioration de plantes et des aliments.
. . . mais avec l’aide des technologies de l’ADN.
Nouveaux approches . . .
Synthèse de nouveaux organismes resultant de l’ingenierie
Synthèse de nouveaux materiaux,
Nouveaux domaines d’application.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 15 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Applications, disciplines et outils
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 16 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Applications: Medecine, Industrie, Environnement, Science
Medicine
Diagnostique
Therapeutique
Industrie
Industrie chimique
Bio-materiaux
Environnement
Agriculture
Bio-remèdiation
Science
Nouveaux outils
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 17 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Outiles et technologies: Sequencage d’ADN et omiques
Techniques d’analyse haut-débit
Sequencage d’ADN
Structure des protéines
Analyse du génome, transcriptome, protéome, interactome,
métabolome, fluxome.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 18 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique Outiles et technologies: Synthèse et assemblage d’ADN J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 19 / 53
Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Outiles et technologies: Biologie des systèmes
Wikipedia janvier 2017
La biologie des systèmes est un domaine académique qui cherche à intégrer différents niveaux
d’informations pour comprendre comment fonctionnent des systèmes biologiques. En étudiant
les relations et les interactions entre différentes parties du système biologique (organites, cellules,
systèmes physiologiques, réseaux de gènes et de protéines permettant la communication des
cellules), le chercheur tente de découvrir un modèle de fonctionnement de la totalité du système.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 20 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Outiles et technologies: Modelization et CAD
Les ordinateur aujourd’hui permettent de concevoir des systèmes bien plus
complexe que auparavant, si il est possible de les utiliser dans les processus
de conception et validation.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 21 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Outiles et technologies: Ingenierie des systèmes
Integration des aspets techniques, humaines et le cycle de vie du produit et
son developpement dans le processus d’ingenierie.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 22 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Ingénierie métabolique
Modifie l’efficacité du metabolisme ou la regulation,
Nouveaux produits avec nouveaux enzymes,
Nouveaux systèmes de régulation.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 23 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Protocellules
Réiterer l’origine de la vie en créant un système vivant ultra-simple et
ultra-reduit a partir de molécules non-vivants. Nous ne sommes pas la
encore!
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 24 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Circuits régulation
Maitriser le vivant avec des régulations
imposées.
Créer des nouveaux circuits de
régulation dans le vivant.
Manipuler le developpement et la
communication via les circuits de
régulation.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 25 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Systèmes biologiques orthogonaux
Créer des choses vivants completement
non-naturelles . . .
Protéines avec des acides aminés
non-naturels
Modifications du code génétique (4
bases etc.)
Remplacer certains atomes avec
d’autres...
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 26 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Génomes minimales
Reduire et modifiér les génomes . . .
Cellule minimal comme chassis pour
developpement
Construction de nouvelles organismes
par transplantation génomique
Craig Venter
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 27 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Disciplines: Bio-nanosciences
Utiliser le vivant pour faire les
nano-sciences
Fabrication de nouvaux nano-materiaux
Conception de Nano-bots
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 28 / 53Introduction Applications et technologies de la Biologie Synthetique
Bio-ethique, Bio-securité et Bio-safety
Est ethique?
Est dangereux?
Comment prévenir des problèmes?
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 29 / 53Quelques experiences cléf
Le programme aujourd’hui
Le repressilator - une circuit de
control novateur
Transplantation des génomes -
le recodage de la biologie
L’ingénierie métabolique -
synthese d’artemesin.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 30 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Une des experience princeps de la biologie synthetique.
Conception d’un oscillator - que
faut il pour un osciallator et
comment le faire de facon
biologique.
Nature: 20 janvier 2000
Modelisation - les propriétés
“A synthetic oscillatory network of réquis pour un oscialator quelles
transcriptional regulators” paramètres sont importants.
Michael Elowitz & Stanislas Leibler
Réalisation - la construction du
repressilator.
Evaluation - testing de la
construction.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 31 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator
Une signal qui oscille, la couleur
des bactéries E. coli qui
Oscillator éléctronique expriment la GFP.
Une oscillator a besoin d’une
boucle de retroaction inhibitive
avec un delai temporel (la
capacitance dans une circuit
éléctronique).
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 32 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator biologique
On connais un certain nombre de repressors
qui sont capable d’inhiber la transcription de
Circuit d’une repressor gènes en liant sur les site operator de l’ADN.
L’operon lac et LacI lie sur lacO et
inhibe la transcription de lacZ
L’operon tet et TetR qui lie sur tetO et
inhibe la transcription de tetA
L’operon λPR qui est inhibé par λcI.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 33 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator biologique
Circuit d’une repressor On connais un certain nombre de repressors
qui sont capable d’inhiber la transcription de
gènes en liant sur les site operator de l’ADN.
L’operon lac et LacI lie sur lacO et
inhibe la transcription de lacZ
L’operon tet et TetR qui lie sur tetO et
inhibe la transcription de tetA
L’operon λPR qui est inhibé par λcI.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 33 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator biologique
Circuit d’une repressor On connais un certain nombre de repressors
qui sont capable d’inhiber la transcription de
gènes en liant sur les site operator de l’ADN.
L’operon lac et LacI lie sur lacO et
inhibe la transcription de lacZ
L’operon tet et TetR qui lie sur tetO et
inhibe la transcription de tetA
L’operon λPR qui est inhibé par λcI.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 33 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator biologique
Circuit d’une repressor
Pour une boucle negative il faut 1,3,5 . . . liens inhibitives, ici il-y en a trois.
Le delai dans le boucle vient du besoin d’accumuler les protéines et les
détruire.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 34 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Modelisation
Dans chaque partie nous avons une
protéine represseur (Pj ) produit a
partir d’une ARN messager mi .
Pj = (TetR, CI, LacI)
mi = (cI, lacI, tetR)
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 35 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Modelisation
α0 niveau bas d’ARN
Dans chaque partie nous avons une
α + α0 niveau haut d’ARN
protéine represseur (Pj ) produit a
partir d’une ARN messager mi . n coefficient d’Hill (degree de
co-operativité ≈ sites de liaison)
Pj = (TetR, CI, LacI)
mi = (cI, lacI, tetR)
Considère que la quantité de chaque
messager peut etre decrit par une
simple équation:
dmi α
dt = −mi + α0 + (1+pi n )
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 35 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Modelisation
α0 niveau bas d’ARN
Dans chaque partie nous avons une
α + α0 niveau haut d’ARN
protéine represseur (Pj ) produit a
partir d’une ARN messager mi . n coefficient d’Hill (degree de
co-operativité ≈ sites de liaison)
Pj = (TetR, CI, LacI) et egalement pour les protéines
mi = (cI, lacI, tetR)
dPi
dt = −β(Pi − mi )
Considère que la quantité de chaque
messager peut etre decrit par une
β durée de vie des protéines par
simple équation:
rapport aux ARN.
dmi
= −mi + α0 + α concentrations de protéines en
dt (1+pi n )
unités de KM , temps en unités
de stabilité d’ARN.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 35 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Modelisation 2
Ces equations permettent de modéliser le système de facon numerique
(informatique), ou eventuellement analytique (mathématique)
La modelisation indique bien l’importance de la stabilité des protéines sur
le resultat.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 36 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conception d’un oscillator biologique
“lite” indique des protéines de stabilité réduite.
“aav ” indique également une protéine de stabilité réduite.
les origines de réplication “pSC101origin” et “ColE1” controlent le
nombre de copies.
Réalization avec oligonucleotides, PCR, enzymes de restriction etc.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 37 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Result
Des cellules clignotant
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 38 / 53Quelques experiences cléf Repressilator
Le repressilator
Conclusions
Une activité qui demande de
l’analyse du système
De la modélisation
(mathématique et informatique)
Les technologies d’ADN.
Possible de construire nouveaux
circuits avec nouvelles fonctions.
Besoin de controler stabilité et
nombres de copies pour le faire
fonctionner.
Demande une compréhension de
la fonctionnement des
composants
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 39 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Le premier organisme avec une génome synthetique.
Science: 2 juillet 2010 Synthèse et Assemblage d’une
“Creation of a Bacterial Cell génome.
Controlled by a Chemically
Transplantation de génomes.
Synthesized Genome”
Gibson et al. Ingénierie du génome.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 40 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Assemblage d’une génome synthetique.
104 oligonucléotides synthétiques Assemblage dans E. coli Assemblage dans S. cerevisiae
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 41 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Assemblage d’une génome synthetique 2
Assemblage “Gibson”
1kbp à 300 kbp
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 42 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Assemblage d’une génome synthetique 3
Assemblage en levure
les plus grandes morceaux . . .
eviter l’expression a partir du génome en construction.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 43 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Assemblage d’une génome synthetique 4
M. mycoides genome synthétique
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 44 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Verification 1
M. mycoides JVCI-syn1.0 LacZ
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 45 / 53Quelques experiences cléf Genome transplantation
Génome Transplantation
Conclusions
Assemblage fastidieux mais pas
tres complexe
Besoin de modeliser
l’assemblage par ordinateur -
CAD
Possible de fabriquer les
Possible de remplacer le génome génomes conçus par nous - CAD
de certains bactéries par une
autre.
Pas universel . . .
Le nouveau génome
reprogramme le cytoplasme
après transplantation.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 46 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Synthèse d’Artemisinin.
Nature: 16 avril 2006
“Production of the antimalarial drug Introduction de nouveaux voies
precursor artemisinic acid in métaboliques.
engineered yeast”
Control de l’organization
Ro et al.
Modification de l’hôte
Modification de la régulation
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 47 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Synthèse d’Artemisinin.
Enzymes d’Artemisia anua
Modification de réguation direct
Modification de réguation indirect
Modification de la souche de levure
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 48 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Coordination de l’expression des enzymes.
Coordination de l’expression des
dfferentes genes sur une
message par sa structure
secondaire (7x)
Accessibilité de l’RBS
Susceptibilité à l’ARN’ase
Coordination par modifcation
des promoteurs et MS.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 49 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Control de l’organisation des enzymes.
Canaliztion des substrats par
raprochement des enzymes,
et controle de leur stochiometrie
(77x)
Système d’ecafaudage
synthétique.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 50 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Modifcation de la levure.
L’optimization de la souche pour fermention et modifications de la
régulation augmentent le rendement (mg/l de culture) 50 000 000 fois
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 51 / 53Quelques experiences cléf Ingénierie Métabolique et ingénierie des protéines
Ingénierie Métabolique
Conclusions.
Sélection des promoteurs
Concéption des ARN (stabilité)
Concéption des protéines
d’échafauage
Modélisation du méabolisme
Plus que juste addition des
enzymes
Régulation d’organisation, et
stochiometrie.
Ajustement de la souche.
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 52 / 53iGEM Examples
Sélection de Projets
Energy: Beilefeld 2013 Ecoelectricity
- Electricity by modified E. coli Foundation: Harvard 2014 Bactogrip
Food: UC Davis 2014 OliView - Environment: Bielefeld 2015 Cell free
Biosensor for Olive Oil Quality Control sticks it works on paper.
Environment: Toulouse 2014 Measurement: William and Mary
Subtitree - save our trees. 2015 Transcriptional noise in E. coli
Hardware: TU Delft 2015 3D printing Diagnostics: INSA Lyon 2016 Gotta
of bacterial biofilms. detect ’em all
Foundation: Waterloo 2015 Crispier - Diagnostics: MIT 2016 Diagnosing
Re-engineering CRISPR-Cas9. endometriosis
Environment: Wageningen 2016 Foundation: NTU Singapour 2016
BeeT - Save our bees. Our Crispry adventure
Nutrition: Sydney 2016 Fres(H) - Diagnostics: Pasteur 2016 Mos(kit)o
Ethylene sensor Therapeutics: Tel-Hai 2016 Triple C
Foundation: Edinburgh 2016 Babbled therapy
- data encoding in DNA
Find information on site of “igem.org”
J.N. Sturgis (Luminy) SynBio CASEXTC13L 53 / 53Vous pouvez aussi lire
