Relations génome, transcriptome et épigénome chez le champignon filamenteux Trichoderma reesei - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 2023

Relationships between genome, transcriptome and epigenome in the filamentous fungus Trichoderma reesei

Relations génome, transcriptome et épigénome chez le champignon filamenteux Trichoderma reesei

Sarah Fajon
  • Function : Author
  • PersonId : 1257230
  • IdRef : 270100601

Abstract

The filamentous fungus Trichoderma reesei can secrete high amounts of cellulolytic enzymes which are used at an industrial scale to produce fermentable sugars from lignocellulosic biomass. In fungi, various biological processes, such as a rapid response to environmental changes, the production of secondary metabolites or industrial enzymes, involve epigenetic control mechanisms via chromatin status changes. The acquisition of such knowledge is crucial for the definition of strategies aiming at efficiently controlling fungal productions. However, the chromatin dynamics that characterize switches between various fungal life traits remain unclear. The present project proposes to define an epigenetic signature during cellulase production in T. reesei by unraveling the chromatin dynamics and identifying key regulatory elements.Firstly, we aimed at characterizing three major histone modifications along the genome of two Trichoderma reesei strains: the wild type and a hyper-productive strain used in industry as a cellulase producing reference. The ChIP Seq technique was used in both conditions of cellulase synthesis induction and inhibition to generate the mapping of euchromatin cue H3K4me3.In the second part of the project, we strived to attain an understanding of the roles played by known epigenetics regulators during cellulase production. By means of the CRISPR-Cas9 technology, we knocked-out genes encoding the histone methyltransferases KMT6 and DIM5, the DNA methyltransferases DIM2 and RID1 and lastly the reader protein HP1 in both strains. Phenotyping the mutants revealed phenotypic instability observed during both development stage and cellulase production on the Δdim5 mutants.
Le champignon filamenteux Trichoderma reesei peut sécréter de grandes quantités d'enzymes cellulolytiques qui sont utilisées à l'échelle industrielle pour produire des sucres fermentescibles à partir de biomasse lignocellulosique. Chez les champignons, divers processus biologiques, tels que la réponse rapide aux changements environnementaux, la production de métabolites secondaires ou d'enzymes industrielles, impliquent des mécanismes de contrôle épigénétique via des changements d'état de la chromatine. L'acquisition de telles connaissances est cruciale pour la définition de stratégies visant à contrôler efficacement les productions fongiques. Cependant, la dynamique chromatinienne qui caractérise les changements entre divers processus de vie fongiques reste peu claire. Le présent projet propose de définir une signature épigénétique durant la production de cellulases chez T. reesei en démêlant la dynamique chromatinienne et en identifiant les éléments régulateurs clés.Dans un premier temps, nous avons cherché à caractériser trois modifications majeures des histones le long du génome de deux souches de Trichoderma reesei : le type sauvage et une souche hyper-productive utilisée dans l'industrie comme référence pour la production de cellulases. La technique ChIP Seq a été utilisée dans les deux conditions d'induction et d'inhibition de la synthèse de cellulases pour générer la cartographie de l'euchromatine H3K4me3.Dans la deuxième partie du projet, nous avons cherché à comprendre les rôles joués par les régulateurs épigénétiques majeurs lors de la production de cellulases. Au moyen de la technologie CRISPR-Cas9, nous avons éliminé les gènes codant pour les histones méthyltransférases KMT6 et DIM5, les ADN méthyltransférases DIM2 et RID1 et enfin la protéine de lecture HP1 dans les deux souches. Le phénotypage des mutants a révélé une instabilité phénotypique observée à la fois au stade du développement et de la production de cellulases sur les mutants Δdim5.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-04107594 , version 1 (26-05-2023)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04107594 , version 1

Cite

Sarah Fajon. Relations génome, transcriptome et épigénome chez le champignon filamenteux Trichoderma reesei. Biotechnologies. Université Paris-Saclay, 2023. Français. ⟨NNT : 2023UPASB020⟩. ⟨tel-04107594⟩
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