Biofonderie miniaturisée pour la production d'antibiotiques (la μSAT)

 

Steve Shih

Université Concordia

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

La capacité d'écrire des génomes (par opposition à la lecture des génomes) grâce à la synthèse de l'ADN à grande échelle sera la prochaine percée de l'ingénierie génomique. La synthèse et la manipulation de génomes entiers ou de longues séquences d'ADN permettront une compréhension plus approfondie du code génétique pour une large gamme d'applications dans la santé humaine, la production alimentaire et énergétique et notre environnement. À l'heure actuelle, la synthèse de l'ADN avec faible taux d'erreur est limitée aux oligonucléotides d'une longueur de ~100-pb. Un assemblage efficace de ces oligonucléotides pour la synthèse de gènes et de génomes est un obstacle important qui restreint la construction de génomes à grande échelle. Aujourd'hui, le processus d'assemblage d'ADN repose sur des techniques laborieuses de clonage chez E. coli. Pour comprendre et manipuler les systèmes biologiques à l'échelle du génome, il sera nécessaire de développer des technologies nouvelles et abordables qui automatiseront le processus de synthèse, d'assemblage et de transformation (SAT) de l'ADN. Dans cette demande de subvention, Shih et Wilds (Martin un collaborateur) - l'équipe du STEM -  proposent de développer un système microfluidique de table (μSAT) qui aura la capacité d'automatiser les processus de synthèse, d'assemblage et de transformation de l'ADN avec la récupération de librairies de cellules génétiquement modifiées.

Ce système μSAT s'appuie sur les travaux précédents réalisés par le groupe de Shih, qui intègre la plate-forme de gouttelettes de la microfluidique numérique qui utilise une gamme d'électrodes ouverte pour transporter, stocker, mélanger, réagir ou analyser des gouttelettes discrétisées de pico à micro-litre. En tant que preuve de concept, l'équipe du STEM utiliseront le procédé SAT pour concevoir des cellules pour la biosynthèse de la violaceine en utilisant l'ADN synthétisé par des procédés chimiques de clic.  Le processus microfluidique numérique SAT augmentera la vitesse, réduira les coûts et améliorera l'efficacité de l'assemblage d'ADN à grande échelle et de l'ingénierie génomique.