Podospora anserina, Métabolites spécialisés, Cluster de gènes de biosynthèse, Annularine F, Voie de biosynthèse, Phylogénie, Osmac

Les produits naturels fongiques représentent une ressource précieuse pour diverses applications industrielles grâce à leur diversité chimique et à leurs nombreuses activités biologiques, contribuant significativement à la santé et à la qualité de vie humaine. Podospora anserina, un champignon modèle ascomycète, possède au moins 43 clusters de gènes de biosynthèse, dont 16 impliquant des PKS. Dans notre laboratoire, l'annularine F a été détectée chez ce champignon lors de la caractérisation des gènes liés à la biosynthèse de la stérigmatocystine. Cependant, le cluster responsable de sa biosynthèse restait inconnu. Ce projet de thèse visait donc à identifier et caractériser ce cluster, ainsi qu'à élucider la voie de biosynthèse des annularines. La structure chimique des annularines indiquant l'implication très probable d'une PKS et d'une méthyltransférase, les quatre clusters contenant ces deux types de gènes ont été sélectionnés et les gènes codant les PKS putatives ont été délétés. L'absence d'annularine F dans le mutant du 3ème cluster a suggéré que ce cluster pourrait être responsable de la biosynthèse de ce composé. La construction de la souche complémentée dans laquelle la synthèse de l'annularine F est restaurée a permis de confirmer cette hypothèse. De plus, un mutant de surexpression, où le gène codant un facteur de transcription putatif dans le cluster a été placé sous le contrôle d'un promoteur fort, a conduit à une augmentation significative de la production d'annularine F et d'annularine A. Cela a permis de faciliter leur isolement et leur production et a aussi permis de confirmer l'identification du bon cluster. Afin d'élucider la voie de biosynthèse complète de l'annularine F, quatre mutants de délétion des gènes auxiliaires du cluster ont été construits. L'inactivation du gène codant le cytochrome P450 a bloqué le processus d'oxydation, entraînant l'accumulation d'un précurseur, identifié comme l'annularine D. L'analyse phylogénétique de la PKS conservée chez des espèces proches a permis d'établir le squelette chimique initial de cette voie. Une voie de biosynthèse de l'annularine F chez P. anserina a ainsi été proposée, partiellement corroborée par les expériences d'inactivation génique. J'ai également participé à la caractérisation de six clusters d'intérêt chez P. anserina, confirmant des analyses bioinformatiques visant à mieux comprendre leur évolution et leur rôle dans la biosynthèse. J'ai aussi participé à l'étude du rôle de LaeA, un régulateur global, dans la régulation des métabolites spécialisés. Enfin, la stratégie OSMAC a été appliquée en modifiant les conditions de culture pour activer certains clusters de gènes silencieux. Ces études contribuent à l'avancement des connaissances sur les produits naturels et leur biosynthèse chez P. anserina.