Metabolic modeling of C. sorokiniana diauxic heterotrophic growth

Autor: Baroukh, Caroline, Bernard, Olivier
Přispěvatelé: Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement [Narbonne] (LBE), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Biological control of artificial ecosystems (BIOCORE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: IFAC-Papers
6. IFAC Conference on Foundations of Systems Biology in Engineering (FOSBE)
6. IFAC Conference on Foundations of Systems Biology in Engineering (FOSBE), Oct 2016, Magdeburg, Germany. pp.330-335, ⟨10.1016/j.ifaco1.2016.12.148⟩
DOI: 10.1016/j.ifaco1.2016.12.148⟩
Popis: Microalgae are promising microorganisms for the production of numerous molecules of interest, such as pigments, proteins or triglycerides that can be turned into biofuels. Heterotrophic growth on wastes represents an interesting approach to achieve higher biomass concentrations, while reducing cost and improving the environmental footprint. Wastes generally consist of a mixt of diverse molecules. It is crucial to understand microalgal metabolism in such conditions, where switching between substrates might occur. Metabolic modeling has proven to be an efficient tool for understanding metabolism and guiding the optimization of biomass or target molecule production. Here, we focused on the metabolism of Chlorella sorokiniana growing heterotrophically on acetate and butyrate. The metabolism was represented by 163 metabolic reactions. The DRUM modeling framework, with a mildly relaxed quasi-steady-state assumption, was used to account for possible intracellular accumulation during switching between substrates. Six experiments were used to calibrate the model and eight experiments for the validation. The model efficiently predicted the experimental data, including the transient behavior. To the best of our knowledge, this is the first study to describe the dynamic metabolic fluxes of microalgae during heterotrophic and diauxic growth. It shows that an accurate model of metabolism can now be constructed, even in dynamic conditions, with the presence of several carbon substrates. It also opens new perspectives for the heterotrophic use of microalgae, especially for biofuel production from wastes.
Databáze: OpenAIRE
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