Le projet STELLAR vise à concevoir la première génération de cellules synthétiques pour la bioproduction. La synthèse de protéines en système “cell-free” sera couplée à des voies métaboliques permettant de régénérer l’ATP à partir de molécules peu couteuses dans des vésicules artificielles.
Les usines microbiennes actuelles pour la bioproduction souffrent de limitations en termes de rendement et de taux de réussite à être modifiées, ce qui est dû à leur complexité encore mal comprise et à la compétition indésirable des ressources. Le projet STELLAR répond à ces défis en concevant des « usines cellulaires synthétiques » de toutes pièces. Nous proposons d’alimenter la machinerie de synthèse protéique acellulaire avec des sources d’énergie bon marché en intégrant des voies métaboliques synthétiques et un système de type photosynthèse afin de faciliter la production de molécules chimiques ‘plateforme’. Les enzymes cataboliques des voies de la glycolyse et phosphoketolase, notamment, seront codées de manière stratégique dans un génome synthétique encapsulé dans des compartiments artificiels appelés liposomes.
Nous mettrons à profit notre expertise en synthèse de protéines « cell-free », microfluidique en gouttelettes, ingénierie métabolique, apprentissage automatique, conception de protéines par intelligence artificielle, spectroscopie RMN, modélisation/jumeau numérique et évolution dirigée pour créer la première génération d’usines cellulaires synthétiques. Les résultats attendus accéléreront l’ingénierie avancée de nouvelles voies métaboliques synthétiques dans les systèmes acellulaires et microbiens, offrant ainsi des opportunités majeures en biologie synthétique et en biotechnologie.
L’équipe STELLAR comprend des partenaires du CRPP (Bordeaux), du CBS (Montpellier), de MICALIS (Jouy-en-Josas), de TBI (Toulouse), ainsi que deux partenaires internationaux. Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre de France 2030 portant la référence « ANR-25-PEBB-008 ».
