Isolation and characterization of Phanerochaete chrysosporium mutants resistant to antifungal compounds - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2020

Isolation and characterization of Phanerochaete chrysosporium mutants resistant to antifungal compounds

Isolation et caractérisation de mutants de Phanerochaete chrysosporium résistants à différents composés antifongiques

Abstract

Ligninolytic fungi are wood-degrading organisms that use cellulose, hemicelluloses, and lignin as sources of carbon and energy. However, the oxidative processes used by these fungi to decompose wood release a myriad of potentially toxic extractable molecules. These extractives are non-structural components of wood. They are involved in wood properties such as color, odor, and natural durability as they have antifungal properties. In order to adapt to this toxic environment, the fungi which are responsible for decomposing wood have developed various strategies to detoxify the antifungal molecules. In order to study this detoxification, we have developed a direct genetic strategy in Phanerochaete chrysosporium known as the wood-decomposing fungus model. After performing UV mutagenesis, screens allowing the identification of fungal strains resistant to different antifungal agents were carried out. Two selected molecules, including itraconazole and rapamycin with known mechanisms of antifungal action, made it possible to obtain two first mutant collections that were characterized. Next, extractives from two wood species (Bagassa guianensis and Prunus avium) with antifungal activities were used to produce two collections of mutants resistant to these extractives. The characterization of these mutants should allow us to understand why these extractives are toxic and how the fungus is able to detoxify them. The possibility of occurring studies on ligninolytic fungi opens new perspectives. Indeed, these fungi have been the subject of growing interest in recent years, mainly because of their potential use in the valorization of biomass to produce biofuels, their important function in the global carbon cycle, and also because of their wood material damage.
Les champignons lignivores sont des organismes qui utilisent les composants du bois, la cellulose, les hémicelluloses et la lignine comme sources de carbone et d'énergie. Cependant, les processus oxydatifs utilisés par ces champignons pour décomposer le bois libèrent une myriade de molécules potentiellement toxiques, les extractibles. Ces extractibles sont des composants non structurels du bois. Ils sont responsables des propriétés du bois telles que sa couleur, son odeur et sa durabilité car ils peuvent avoir des propriétés antifongiques. Pour s'adapter à cet environnement toxique, les champignons responsables de la décomposition du bois ont développé diverses stratégies de détoxication des molécules antifongiques. Afin d’étudier cette détoxication, nous avons développé une stratégie de génétique directe chez le champignon modèle Phanerochaete chrysosporium. Après avoir réalisé des mutagènèses aux UV, des mutants résistants à deux molécules, l’itraconazole et la rapamycine, antifongiques aux mécanismes d’action connus ont été sélectionnés et caractérisés. De même, des extractibles provenant de deux essences de bois (Bagassa guianensis et Prunus avium) et présentant des activités antifongiques ont également été utilisés pour produire deux collections de mutants résistants à ces extractibles. Ces mutants ont été partiellement caractérisés ouvrant ainsi la voie à une meilleure compréhension des systèmes impliqués dans la détoxication des extractibles. La possibilité de réaliser de telles études chez les champignons lignivores ouvre de nouvelles perspectives. En effet, ces champignons suscitent un intérêt croissant ces dernières années, principalement en raison de leur utilisation potentielle dans la valorisation de la biomasse afin de produire des biocarburants, de leur fonction importante dans le cycle global du carbone mais également en raison des dommages qu’ils peuvent causer au matériau bois.
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tel-02940144 , version 1 (16-09-2020)

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  • HAL Id : tel-02940144 , version 1

Cite

Duy Vuong Nguyen. Isolation and characterization of Phanerochaete chrysosporium mutants resistant to antifungal compounds. Mycology. Université de Lorraine, 2020. English. ⟨NNT : 2020LORR0045⟩. ⟨tel-02940144⟩
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