Mots-Clés
Bioinformatique/bioanalyse
Plastique
Polyhydroxyalcanoates
Cyanobacteries
Description
Intitulé de l’offre : recrutement d’un(e) stagiaire en bio-informatique/bioanalyse dans le cadre d’un
projet portant sur la biosynthèse de polymères biosourcés à partir de CO2. Explorer et analyser des
bases de données de génomes bactériens afin d’identifier des souches candidates ayant tout le châssis
génique pour la production de ces polymères ainsi qu’investiguer la bibliographie afin d’établir le
meilleur protocole de culture pour permettre de produire ces polymères à partir de CO2.
Contexte: Une des problématiques mondiales à laquelle notre société fait face concerne la pollution plastique
qui a un impact négatif considérable sur l’environnement, la santé et le changement climatique.
Plusieurs défis concernant le cycle de vie des plastiques sont à relever, allant de l’éco-conception de
nouveaux matériaux au recyclage, tout en prenant en compte l’impact carbone global. L’arrivée sur le
marché de polymères biosourcés produits par biotechnologie, plus vertueux que les plastiques pétrosourcés
dits conventionnels, est une alternative d’intérêt grandissant. Elle se heurte encore à plusieurs
obstacles tels que le coût de production, qui intègre la problématique de la disponibilité des substrats
carbonés, ainsi que la recyclabilité et/ou la biodégradabilité. De plus, les propriétés physico-chimiques
et thermomécaniques de ces nouveaux matériaux sont loin d’égaler celles des polymères
conventionnels. Les polyhydroxyalcanoates (PHA) sont des polyesters naturels biocompatibles, issus
de bactéries, archées ou champignons, déjà utilisés par plusieurs industries. En fonction de leur
patrimoine génétique et de la source de carbone utilisée (CO2, sucres ou acides gras), les microorganismes
vont produire des PHA ayant une chaîne latérale de longueur courte (scl) ou moyenne
(mcl). Les mcl-PHA, plus difficiles à produire et moins courants que les scl-PHA, offrent pourtant des
compromis de propriétés thermomécaniques (module d’élongation, allongement à la rupture,
résistance aux chocs) et physico-chimiques (transparence, hydrophobicité et perméabilité à l’oxygène)
très différenciants et adaptés à la fabrication d’emballages. Parmi les cyanobactéries, certaines
espèces de Synechocystis et de Synechococcus ont bien la capacité métabolique de produire des scl-
PHA par photosynthèse directement à partir de CO2, mais à notre connaissance, la production de mcl-
PHA par ces microorganismes n’a jamais été mise en évidence. Notre projet relève plusieurs défis, avec
pour objectif de développer un procédé innovant de biosynthèse de polyesters biosourcés à forte
valeur ajoutée et à fort potentiel industriel en utilisant le CO2, la lumière et l’eau comme intrants
principaux.
Le projet CyaPHAii (De nouvelles CYAnobactéries pour la bio-production photosynthétique durable de
plastiques biosourcés (PHA) d’Intérêt Industriel) permet d’associer les expertises complémentaires
nécessaires à la réalisation d’un projet ambitieux. Les deux partenaires
(CEA/DRF/IBFJ/Genoscope/L2BMS et CEA/DRT/CTREG-DSUD/MAP) travaillent depuis plusieurs années
sur le métabolisme de ces polymères de réserve par les micro-organismes. Ils ont une expérience de
longue date dans l’exploration génomique des bactéries (pour le L2BMS) et l’exploitation de la
machinerie cellulaire photosynthétique des cyanobactéries à des échelles laboratoire et pilote (pour
le MAP).
Les missions confiées seront les suivantes :
- Explorer les génomes de souches de cyanobactéries des genres Synechococcus, Synechocystis
et Arthrospira, dans lesquelles la présence de certains gènes du métabolisme intervenants
dans la production de polymères biosourcés a été repérée pour vérifier que tout le châssis
génomique est bien complet.
- Réaliser des analyses de génomique comparée sur d’autres génomes de cyanobactéries dont
les séquences complètes sont disponibles dans les bases de données publiques, afin
d’identifier d’autres genres/espèces/souches qui auraient tout le patrimoine génétique pour la production de polymère biosourcé
- Croiser les analyses bibliographiques (lecture avertie de travaux scientifiques) et bioinformatiques, pour proposer d’autres souches candidates et un protocole monophasique de carence (azote, soufre, phosphore) afin de tester la production de polymères biosourcés chez les cyanobactéries directement à partir de CO2.
Profil
- Master 2 en bioinformatique/bioanalyse en génomique
- Bonnes connaissances en microbiologie (biologie cellulaire et moléculaire) et maîtrise de la recherche bibliographique
- Connaissances dans les bases de données de génomique et des outils bioinformatiques de génomique comparative et d’annotation fonctionnelle
- Utilisation d’un environnement de calcul Linux (lignes de commande et scripts)
- Etre curieux et avoir un goût pour la recherche appliquée à la protection de l’environnement et à la pollution plastique
Procédure de recrutement
Les candidat(e)s sont invité(e)s à envoyer, avant le 10 octobre 2026, à vbarbe@genoscope.cns.fr et à fischer@genoscope.cns.fr : une lettre de motivation, un CV. Les entretiens (en présentiel et/ou en visio) auront lieu entre le 15 et 26 octobre avec l’équipe du projet. Poste à pourvoir au 1er février 2027