Offre d’emploi de doctorat

Contexte

La biomasse lignocellulosique (BL) est considérée comme une ressource de carbone durable qui peut être convertie en divers produits chimiques et énergétiques en substitution du carbone fossile. Le principal obstacle à l’utilisation de la BL est sa difficulté à la transformation (appelée récalcitrance), qui découle de sa complexité chimique et structurale. Les procédés biotechnologiques utilisant des enzymes ont une efficacité limitée notamment du fait que ces catalyseurs ont une diffusion limitée et subissent des interactions non désirées avec certains composants de la BL. La compréhension des marqueurs chimiques et structuraux impactant l’action des enzymes et leurs interactions sont des éléments clés pour optimiser leur efficacité.

Le travail de thèse s’inscrit dans le projet Établir des relations entre les propriétés chimiques des parois végétales à l’échelle nanométrique et leurs impacts sur la réactivité de la biomasse (Nano2BioReact) financé par l’ANR à travers le programme et équipement prioritaire de recherche (PEPR) Biomasse, biotechnologies, technologies pour la chimie verte et les énergies renouvelables (B-BEST) co-piloté par IFPEN et INRAE. L’objectif du projet Nano2BioReact est de développer une approche synergique exploitant un design expérimental pour des analyses chimiques multi-échelles afin d’explorer les tissus végétaux pour l’identification de nouveaux marqueurs de l’environnement chimique local favorisant la réactivité de la biomasse. Pour ce faire, les outils de Nano2BioReact sonderont les propriétés chimiques des parois cellulaires des plantes et d’assemblages modèles de ces parois, du nanomètre au micromètre, en temps réel et de manière non destructive, en utilisant la microscopie à force atomique, la spectroscopie infrarouge, la spectroscopie de fluorescence stationnaire et résolue dans le temps.

Mission de doctorat

Dans le cadre du projet Nano2BioReact, votre mission consistera à étudier et comprendre l’impact de différents facteurs sur les propriétés de diffusion et d’interactions de sondes dans des assemblages modèles de parois végétales, en couplant différentes approches biophysiques, spectrales et biochimiques. La première partie du doctorat consistera à sélectionner, extraire et caractériser des polymères de BL d’intérêt qui serviront de briques de base pour concevoir des assemblages bioinspirés des parois végétales, maitrisés en terme de composition et d’organisation, notamment en faisant varier la teneur en lignine et en eau pour concevoir des films et des hydrogels. Les propriétés de porosité, d’hygroscopie et de diffusion seront notamment des caractérisations essentielles de ces assemblages. Ensuite, les propriétés d’interaction de différentes sondes seront évaluées, à la fois par des méthodes aux interface (résonance de surface plasmonique, SPR) et en volume (recouvrement de fluorescence après photoblanchiment, FRAP). Les sondes seront sélectionnées et préparées selon différentes propriétés : nature chimique, taille, capacités d’interactions avec les polymères des assemblages. Une optimisation des analyses sera menée via une approche par plan d’expériences.

Des protocoles sont déjà établis pour la plupart de ces caractérisations, des mises au point et des développements analytiques ciblés devront être réalisés afin de garantir la répétabilité et la qualité des données acquises. Le traitement des données obtenues de différentes natures devra aussi être traité avec des approches statistiques. L’ensemble des données produites servira à mettre en évidence les liens entre les propriétés des sondes (nature chimique, taille, diffusion, interactions) et les propriétés fines des assemblages utilisés, en particulier le rôle de la teneur et de la composition en lignine tout comme la teneur en eau.

Mots clés

Biomasse, lignocellulose, biopolymère, lignine, enzyme, diffusion, interaction

Formation et compétences requises

Le/la candidat(e) sera titulaire d’un diplôme de Master ou équivalent et possédera des compétences en physico-chimie des biopolymères, idéalement avec des connaissances des techniques de caractérisation des biopolymères (protéines, polysaccharides, polyphénols) par des approches de biophysiques et/ou de spectroscopie et/ou microscopie. Des connaissances dans le domaine de la valorisation des ressources végétales et un intérêt démontré pour les projets pluridisciplinaires seront appréciés. Rigueur et organisation, écoute, capacité à travailler en équipe, en interactions avec plusieurs personnes et à s’intégrer rapidement dans un collectif de recherche pour organiser des expériences, rendre compte des résultats et les communiquer en interne et en externe sont des compétences nécessaires pour réaliser les missions attendues dans un doctorat.

Adresse du laboratoire d’accueil

UMR FARE (Fractionnement des AgroRessources et Environnement), INRAE / URCA, 2 esplanade Roland Garros, 51100 Reims, https://fare.nancy.hub.inrae.fr/

Contrat

Doctorat sous contrat d’INRAE de 36 mois à partir du 1^er octobre 2026. Le poste est basé principalement à Reims, des déplacements à prévoir chez les partenaires du projet, dans le cadre de réunions et de congrès. Salaire brut de 2300 €.

Responsables et contacts

Dr Véronique Aguié-Béghin, FARE, veronique.aguie@inrae.fr

Dr Gabriel Paës, FARE, gabriel.paes@inrae.fr

Pour candidater, envoyez votre CV et lettre de motivation aux responsables ci-dessus.

Les personnes accueillies à INRAE, établissement public de recherche, sont soumises aux dispositions du Code de la fonction publique notamment en ce qui concerne l’obligation de neutralité et le respect du principe de laïcité. A ce titre, dans l’exercice de leurs fonctions, qu’elles soient ou non au contact du public, elles ne doivent pas manifester leurs convictions, par leur comportement ou leur tenue, qu’elles soient religieuses, philosophiques ou politiques. En savoir plus : www.fonction publique.gouv.fr.