Offre de thèse de doctorat - Action d’enzymes oxydatives sur des substrats lignocellulosiques

Le travail de thèse s’inscrit dans le projet Couplage des voies enzymatique et chimique pour développer des outils durables de transformation de la biomasse lignocellulosique (SmartCoupling) 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 est de coupler des réactions enzymatiques et chimiques pour développer des outils de fractionnement et de transformation de la BL pour produire des briques élémentaires sur mesure. SmartCoupling se concentrera sur les enzymes « lytic polysaccharide monooxygenases » (LPMO) en tant qu’enzymes oxydatives, en synergie avec des enzymes hydrolytiques, dans une logique de meilleure compréhension de leurs actions sur des substrats complexes.

Mission du doctorat

Dans le projet SmartCoupling, votre mission consistera à mettre en œuvre des enzymes oxydatives de la cellulose (LPMO) afin de mieux connaître leurs propriétés de diffusion et d’interactions en lien avec leur catalyse, en couplant différentes approches biophysiques et biochimiques. La première partie du doctorat consistera à sélectionner, prétraiter et caractériser des échantillons de BL d’intérêt qui serviront de substrats pour étudier l’action des enzymes. En particulier, les propriétés spectrales et chimiques des substrats (composition globale, teneur sucres et en monolignols et en liaison entre ces monolignols) seront mesurées. Ensuite, la sélection et la production de différentes enzymes LPMO sera menée ; elles seront caractérisées selon leurs propriétés biochimiques et biophysiques et leur spécificité de substrats sera évaluée sur une large gamme de polysaccharides pariétaux. Dans la seconde partie du doctorat, les enzymes LPMO seront mises en œuvre en synergie ou non avec des cellulases sur les BL. Leur diffusion sera évaluée par l’approche de FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) et leurs interactions par la mesure de FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer). L’évolution des propriétés des substrats après l’action catalytique pourra être réalisée afin de combiner les données chimiques, structurales et biophysiques.

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 analysé avec des approches statistiques. L’ensemble des données produites servira à mettre en évidence les liens entre la diffusion, les interactions et la catalyse des enzymes d’une part et les propriétés des substrats d’autre part dans l’objectif de définir les combinaisons biomasses/enzymes optimales en fonction des besoins de conversion de la BL.

Mots clés

Biomasse, lignocellulose, caractérisation, enzyme, LPMO, diffusion, interaction, catalyse

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 et/ou biochimie enzymatique, idéalement avec des connaissances des techniques de caractérisation des biopolymères (protéines, polysaccharides, polyphénols) par des approches de biophysiques et/ou de spectroscopie et microscopie. Des connaissances dans le domaine de la valorisation des ressources végétales et un intérêt 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 sont des compétences nécessaires pour réaliser la mission dans les meilleures conditions.

Adresse des laboratoires d’accueil

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

UMR BBF, (Biodiversité et Biotechnologie Fongiques), Polytech Marseille, Avenue de Luminy, 13009 Marseille, https://www.bbf-lab.fr

Durée du contrat

36 mois à partir du 1er octobre 2025. Le poste est basé principalement à Reims avec une partie du doctorat (4 à 6 mois environ) à Marseille.

Salaire

Environ 1650 € nets/mois

Responsables et contacts

Dr Gabriel Paës, FARE, gabriel.paes@inrae.fr
Dr Véronique Aguié-Béghin, FARE, veronique.aguie@inrae.fr
Dr Jean-Guy Berrin, BBF, jean-guy.berrin@inrae.fr

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