Utilisation d'analogues de substrats pour la recherche de mutants cataboliques chez Clostridium acetobutylicum

Abstract

L’utilisation du N-méthyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine comme agent mutagène, et les dérivés halogénés de substrats comme cribles de sélection permettant d’obtenir des mutants altérés au niveau des voies métaboliques chez Clostridium acetobultylicum : - Les dérivés halogénés du pyruvate permettent de sélectionner des mutants qui accumulent moins d’acides que la souche parentale et sont insensibles à la régulation du pH. Ces mutants confirment l’importance du flux carboné dans la transition acide-solvant. - Les dérivés bromés de substrats inducteurs de l’acétoacétate décarboxylase, le butyrate, le propionate et l’isovalérate (3-méthyl-2-butyrate), altèrent la voie de l’acétone alors qu leurs dérivés chlorés ainsi que les dérivés halogénés de l’acétate altèrent la solvantogenèse. Les mutants isolés par résistance au bromo(propionate, isovalérate) et au (bromo, fluoro)-pyruvate accumulent plus d’acétoïne et de lactate que la souche parentale. La production de ces deux produits est modulées par le pH et la carence en fer : un pH proche de la neutralité favorise l’accumulation du lactate et de l’acétoïne alors que la carence en fer favorise la production du lactate à pH neutre et celle du butanol à pH 4,8 et altère la production de l’acétoïne. Le rôle de ces deux produits dans l’équilibre de l’oxydoréduction au cours de la fermentation acétonobutylique a été discuté. L’utilisation du 2-déoxyglucose, analogue non métabolisable du glucose, comme crible de sélection, permet d’obtenir des mutants ayant une activité xylose perméase plus élevée que la souche parentale et utilisant plus rapidement le xylose. L’utilisation du glucose a été altérée. La sélection sur xylose de mutants résistants au butanol, améliore la productivité de la fermentation du xylose sans altérer celle du glucose.