Contrat post-doctoral-comprendre le mode d’action des lpmos et expansins

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Contexte scientifique

Ce projet postdoctoral s’inscrit dans le cadre du projet SmartCoupling, financé par le PEPR B-Best (France 2030), qui vise à combiner enzymes et chimie pour créer des outils durables et adaptés pour le fractionnement et la conversion de la biomasse lignocellulosique (LCB).

Le LCB peut être considéré comme une source d’énergie et de matériaux durable et prometteuse. Pour cette raison, sa dégradation a suscité beaucoup d’intérêt pour le développement des biocarburants ainsi que des produits chimiques et des nanocelluloses.[1,2] Le principal verrou de l’utilisation de la LCB est son caractère récalcitrante, qui résulte de l’arrangement des biopolymères donnant lieu à des interactions fortes et des structures cristallines.[3] Pour cette raison, le fractionnement de la LCB nécessite des prétraitements chimiques, mécaniques et/ou enzymatiques, qui augmentent les coûts (énergie) et l’empreinte environnementale (produits chimiques, eau, déchets).

Pour cela, la nature a déjà mis en place une batterie d’enzymes évoluées par des micro-organismes pour la dégradation de la paroi cellulaire. Dans ce domaine, les champignons sécrètent un certain nombre d’enzymes dont l’activité synergique permet la dégradation de la lignocellulose. Parmi ces enzymes, les « lytic polysaccharide monooxygènases » (LPMO) clivent les polysaccharides par oxydation.[4] Les LPMOs ont déjà démontré un rôle principal sur le fractionnement de la cellulose.[2] Dans ce contexte, les laboratoires BIA et BBF ont été les premiers à décrire l’effet des LPMOs sur la fibre de cellulose, et nous avons démontré leur attaque sur des zones de tension, ce qui crée des points d’entrée qui facilitent la fibrillation.[1,5] Bien que l’action de LPMO sur la fibre de cellulose soit prometteuse, la LCB est un substrat plus complexe qui peut entraver leur action enzymatique.

SmartCoupling se concentrera sur les LPMOs en tant qu’enzymes oxydatives et sur l’utilisation des expansines pour déstructurer la LCB. Il a été démontré que les expansines peuvent détruire les liaisons non covalentes entre la cellulose et/ou entre la cellulose et les polysaccharides, y compris les hémicelluloses et les pectines.[6] Par conséquent, les expansins pourraient faciliter le gonflement et l’accessibilité des fibres, ce qui stimulerait l’action des LPMOs pour obtenir des nanofibres de cellulose en appliquant des traitements mécaniques doux.

Programme de recherche

Ce poste postdoctoral vise à étudier l’action des LPMO et des expansins sur la LCB. Le but est de contrôler l’activité enzymatique pour deux objectifs principaux : (i) obtenir plus d’informations sur le mécanisme d’action des LPMO et des expansines, et (ii) utiliser la biotechnologie comme outil pour fractionner la LCB. À cet effet, nous proposons les objectifs suivants :
- Concevoir des substrats modèles pour étudier l’action enzymatique sur les différents composants de la LCB.
- Comprendre le mécanisme d’action des LPMOs et des expansines sur différents substrats de LCB.
- Définir des protocoles de fractionnement de LCB assistés par des enzymes.

Date d’entrée en fonction: Printemps 2025

Salaire brut: 3150 à 3500 euros en fonction de l’expérience professionnelle

Employeur: INRAE

Encadrement:
- INRAE Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA) à Nantes (France): par Ana Villares et Céline Moreau (https://ur-bia.angers-nantes.hub.inrae.fr/)
- INRAE Biodiversité et Biotechnologie Fongiques (BBF) à Marseille (France): par Jean-Guy Berrin (https://www.bbf-lab.fr/)
- Université de Toronto (Canada): par Emma Master (https://www.labs.chem-eng.utoronto.ca/master/)

Le contrat postdoctoral sera principalement sur Nantes (France), avec des déplacements au BBF (Marseille, France) et à l’Université de Toronto (Canada).

Formations et compétences recherchées

Doctorat

Nous recherchons un candidat avec initiative, créativité et capacité de travail d’équipe, avec un doctorat en chimie, physique ou biochimie. Une expertise en biomasse lignocellulosique sera fortement prise en compte, ainsi qu’en techniques de caractérisation en biopolymères (microscopies, FTIR, spectroscopie UV-vis, RMN, AE, etc.). La connaissance d’au moins un des sujets suivants sera appréciée : biopolymères, physico-chimie des biopolymères, enzymes.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :
- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

Envoyer un CV (2 pages) et une lettre de motivation à Ana Villares (ana.villares@inrae.fr), Emma Master (emma.master@utoronto.ca) et Jean-Guy Berrin (jean-guy.berrin@inrae.fr) avec et le nom d’au moins une personne référente pour une éventuelle recommandation.

Date limite de dépôt de candidatures: 16 février.

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 : site fonction publique.gouv.fr