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Référence
SL-DRF-27-0285
Direction
DRF
Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences du vivant
Sujets de thèse
Valorisation des laccases bactériennes CotA (Bacillus subtilis) et de leurs homologues de Pseudomonas pour la biodégradation des PFAS en conditions de croissance en biofilm : approche intégrée d'ingénierie enzymatique et d'écophysiologie microbienne
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les PFAS sont plus de 6 000 composés fluorés extrêmement persistants et ubiquitaires, utilisés industriellement pour leur stabilité, ce qui en fait un défi environnemental majeur (PFOA et PFOS sont ciblés par les politiques européennes). Les traitements physico-chimiques actuels sont coûteux et génèrent des déchets secondaires ; les approches enzymatiques sont une alternative verte, mais aucune défluorination efficace des PFAS C8 n'a encore été rapportée. Les laccases, oxydoréductases multicuivre utilisant l'oxygène de l'air, sont des candidates prometteuses : des systèmes laccase–médiateur dégradent le PFOA par décarboxylation oxydative et voie radicalaire (jusqu'à 95 % de défluorination en 55 jours), mais les travaux portent surtout sur des laccases fongiques, actives à pH acide, et le meilleur couple enzyme/médiateur reste à identifier. La laccase bactérienne CotA de Bacillus subtilis est thermostable, active à pH basique, ancrable naturellement sur les spores, capable de dégrader divers polluants récalcitrants et aisée à améliorer par ingénierie. Les Pseudomonas, producteurs de biofilms robustes et tolérants aux xénobiotiques, en possèdent des homologues. Le biofilm concentrerait les PFAS dans ses exopolymères, protégerait l'enzyme et favoriserait le co-métabolisme — mais ce maillon n'a jamais été quantifié pour des laccases bactériennes. Le projet vise à lever quatre verrous : mécanistique (voies réactionnelles inconnues), enzymatique (faible affinité pour les substrats fluorés, nécessité d'ingénierie et de criblage de médiateurs), écophysiologique (régulation en biofilm, rôle des EPS, synergie Bacillus/Pseudomonas) et de transfert (passage à un procédé continu immobilisé). Trois hypothèses en découlent : (H1) les laccases CotA et homologues, avec des médiateurs adaptés, initient la décarboxylation oxydative et la défluorination partielle de PFAS modèles ; (H2) le mode de vie en biofilm améliore l'efficacité du processus par rapport à la culture planctonique ou à l'enzyme libre ; (H3) l'ingénierie enzymatique (mutagenèse, évolution ancestrale, affichage sur spores) accroît l'affinité pour les substrats fluorés et la robustesse en biofilm.
Université / école doctorale
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
M2 biochimie microbienne ou ecotoxicologie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2027
Personne à contacter par le candidat
Lelong Cécile
cecile.lelong@univ-grenoble-alpes.fr
université Grenoble Alpes
LCBM
iRTSV/LCBM
17, rue des martyrs
F-38054 GRENOBLE CEDEX 9
0438783212
Tuteur / Responsable de thèse
LELONG Cecile
cecile.lelong@univ-grenoble-alpes.fr
Université Grenoble Alpes
iRTSV/LCBM
17 avenue des Martyrs
CEA Grenoble
0438785872
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