Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Les biodiesels, des carburants renouvelables d'origine biologique obtenus par transestérification des huiles, sont considérés comme des alternatives plus respectueuses de l'environnement en comparaison aux diesels pétroliers. Leur combustion génère moins d'émissions de monoxyde de carbone, de dioxyde de soufre et d'hydrocarbures imbrûlés que les diesels. Cependant, malgré leurs avantages, les biodiesels présentent une viscosité élevée entraînant des problèmes d'atomisation, une faible stabilité à l'oxydation, une mauvaise performance à basse température et des émissions plus importantes d'oxydes d'azote. L'objectif de ce projet de maîtrise était d'optimiser le profil lipidique de la levure oléagineuse *Yarrowia lipolytica* grâce à la biologie synthétique pour produire des biodiesels aux propriétés améliorées. Les mutants construits durant cette étude ont montré une augmentation des titres lipidiques et ont généré des profils lipidiques plus insaturés. À l'aide de modèles mathématiques basés sur la longueur et l'insaturation des lipides, les propriétés des biodiesels produits à partir de ces mutants ont été prédites, révélant des biodiesels améliorés avec une viscosité réduite et une opérabilité à des températures sous 0 °C. D'ailleurs, ce travail a abouti à l'amélioration de l'efficacité de l'édition génétique par CRISPR-Cas9 chez *Y. lipolytica* par le développement du promoteur synthétique p*TEF*(-41-406)-Kozak pour l'expression de l'endonucléase Cas9. De plus, nous avons optimisé les conditions de croissance de la levure pour une surproduction de lipides en utilisant un plan factoriel. Pour ce dernier, nous avons développé et standardisé une méthode de quantification des lipides à haut débit basée sur la fluorescence du rouge de Nil. Les essais d'optimisation ont révélé qu'un ratio C/N de 61 est optimal pour obtenir le meilleur rendement lipidique en culture. Ces travaux contribuent à faire avancer la recherche sur les biodiesels provenant des levures oléagineuses en tant que remplacement aux diesels et à l'avancement des connaissances sur les lipides microbiens. / Biodiesels are renewable fuels of biological origin obtained by transesterification of oils and are considered more environmentally-friendly alternatives to petroleum-based diesels. Their combustion generates fewer emissions of carbon monoxide, sulfur dioxide and unburned hydrocarbons than diesels. However, despite their advantages, biodiesels have a high viscosity leading to atomization problems, a poor oxidation stability, a poor low-temperature performance and higher emissions of nitrogen oxides. The aim of this project was to optimize the lipid profile of the oleaginous yeast *Yarrowia lipolytica* using synthetic biology to produce biodiesels with improved properties. The mutants constructed during this study showed an increase in lipid titers and generated more unsaturated lipid profiles. Using mathematical models based on lipid length and unsaturation, the properties of biodiesels produced from these mutants were predicted, revealing improved biodiesels with reduced viscosity and better operability at temperatures below 0°C. Moreover, this work led to the improvement of the efficiency of CRISPR-Cas9 gene editing in *Y. lipolytica* through the development of the synthetic promoter p*TEF*(-41-406)-Kozak for the expression of the Cas9 endonuclease. In addition, we optimized yeast growth conditions for lipid overproduction using a factorial design. For the latter, we developed and standardized a high-throughput lipid quantification method based on Nile Red fluorescence. Optimization trials revealed that a C/N ratio of 61 is optimal for obtaining the best lipid yield in culture. This work contributes to advance research on biodiesels from oleaginous yeasts as a replacement for diesels, and to further the knowledge of microbial lipids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/134586 |
| Date | 07 February 2024 |
| Creators | Ouellet, Benjamin |
| Contributors | Saleh, Ahmad |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xv, 165 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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