Mots-Clés

Modélisation métabolique Génomique Consortium bactérien Interactions métaboliques Production d’hydrogène

Description

Contexte :  Parmi les alternatives bas carbones de production d’énergie, la synthèse biologique de H2 constitue une voie d’intérêt. C’est dans cette voie qu’Athéna Recherche et Innovation développe un procédé qui exploite les métabolismes microbiens pour réaliser la conversion de matières organiques en H2. Une partie du travail repose sur la conception d’écosystèmes synthétiques permettant de maximiser la production à partir de déchets industriels. Le projet COESION a abouti à la construction d’un consortia microbien permettant d’améliorer de plus de 50 % les performances (rendement, productivité) du procédé développé par Athéna Recherche & Innovation, en comparaison avec le modèle en culture pure (Mete et al. 2024). Ce consortia a été identifié par une approche empirique, suite au criblage de diverses combinaisons de bactéries (résultats en cours de publication). Si ces résultats sont très prometteurs, la compréhension des facteurs biotiques et des mécanismes d’interactions sous-jacents est un enjeu capital pour la maitrise et le déploiement du procédé à une plus grande échelle. Dans ce contexte, la modélisation métabolique de communautés bactériennes permet d’identifier les mécanismes potentiels d’interaction (Lambert et al. 2024), mais aussi le design in silico de consortia dans le but de maximiser la production d’hydrogène à partir d’une matrice donnée et/ou de données du suivi des abondances de communautés (Predl et al. 2024).

Objectifs : Dans ce contexte Athéna Recherche & Innovation s’associe avec l’équipe ComBi du LS2N pour proposer un projet de stage dont les objectifs seront de :

• A partir de l’analyse des génomes et des bases de données de bio-informatique, construire les modèles métaboliques in silico des bactéries isolées lors du projet COESION.
• Identifier et quantifier les interactions métaboliques entre ces bactéries d’intérêt.
• Prédire les phénotypes de production d’H2 selon diverses combinaisons microbiennes et à partir d’une matrice fermentaire caractérisée.
• Valider le(s) modèle(s) avec les résultats de criblages issus du projet COESION.
• (En option) Prédire et valider la construction d’un nouveau consortia minimal performant sur une nouvelle matrice fermentaire.

Profil recherché : Candidat(e) motivé(e), autonomie, avec une forte curiosité en écologie microbienne. Des compétences en bioinformatique sont essentielles (génomique, modélisation métabolique, programmation en Python).

Localisation : Le stage se déroulera au sein de l’équipe ComBi du Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N - UMR 6004) à Nantes Université – faculté des Sciences et Techniques (FST), 2 Chemin de la Houssinière, 44322 Nantes Cedex 3.