Cédric Malandain soutiendra sa thèse le 21 Décembre 2007, à l’Ecole Centrale de Lyon, 14h00, amphi 201.
Titre de la thèse : Les gènes eth responsables de l’oxydation de l’éthyl tert-butyl éther (ETBE) : fonctionnalité, régulation et application.
Spécialité :
Résumé : L’éthyl tert-butyl éther (ETBE), le méthyl tert-butyl éther (MTBE) et le tert-amyl méthyl éther (TAME) sont des éthers-carburants ajoutés aux essences afin d’augmenter leur indice d’octane mais leur solubilité dans l’eau est élevée et leur biodégradabilité est faible, ce qui a fait de leur utilisation un problème environnemental, en particulier pour les nappes aquifères. En France, l’ETBE est préférentiellement utilisés comme additif des essences. Des souches capables de croissance sur ETBE ont été isolées. Les gènes eth de Rhodococcus ruber IFP 2001 capable de croissance sur ETBE codent pour un système de monooxygénase de type cytochrome P450. Des gènes similaires ont été trouvés chez Rhodococcus zopfii IFP 2005 et chez Mycobacterium sp. IFP 2009. Nous avons étudié les capacités de dégradation de ces différents cytochromes P450 vis-à-vis des différents éthers-carburants et la parenté phylogénétique de trois protéines codées par les gènes eth de ces différentes souches : le régulateur (EthR), le cytochrome P450 (EthB) et une protéine essentielle à l’expression des gènes eth mais de fonction inconnue (EthD). Nous avons également ajouté à cette étude Rhodococcus erythropolis NI86/21 dont les gènes thc codant aussi pour un cytochrome P450, sont impliqués dans la N-déalkylation de l’herbicide S-ethyl dipropyl thiocarbamate (EPTC); la structure et l’organisation des gènes thc sont assez proches de celles des gènes eth. Toutes les souches portant les gènes eth sont capables de dégrader à des niveaux différents l’ETBE, le MTBE et le TAME ainsi que l’EPTC. L’effet inducteur de l’ETBE sur l’expression des gènes eth a été montré de façon nette sur R. ruber IFP 2001 par qRT-PCR. Nous avons poursuivi l’étude physiologique de R. ruber IFP 2001. Nous avons pu caractériser un nouvel intermédiaire de la dégradation de l’ETBE, le tert-butyl acétate (TBAc), et nous avons également montré que ce composé était utilisé via l’action d’une hydrolase indépendante chez R. ruber IFP 2001. Nous avons déterminé les constantes de l’interaction du cytochrome P450 dans R. ruber IFP 2001 avec l’ETBE (Vm = 0,433 µmoles d’ETBE.mg-1 poids sec.h-1et Ks= 78 µM d’ETBE). Les connaissances acquises sur R. ruber IFP 2001 nous ont incités à créer un biocapteur utilisant les gènes eth et permettant de détecter l’ETBE dans les eaux, nous avons généré plusieurs fusions transcriptionnelles (P/GethR-cassette lux, P/GethR-ethD-cassette lux) qui ont été insérées dans différents plasmides afin d’introduire les fusions dans différentes souches réceptrices. L’expression des gènes lux en présence d’ETBE a été montrée par qRT-PCR après introduction de la fusion transcriptionnelle P/GethR-ethD luxAB dans la souche M. smegmatis mc2 155.