Contrat doctoral F/H

Titre de la thèse : Surexpression et mise en œuvre de LPMO et POX fongiques, et bactériennes en bioraffinerieDéveloppement du sujet : La première année se concentrera sur la sélection et l’expression des enzymes LPMO et POX provenant de la base de données CAZy. Ces enzymes seront exprimées dans des systèmes hétérologues, et leur activité sera caractérisée sur des substrats modèles comme l’Avicell, le PASC et le CMC. Les paramètres cinétiques et de stabilité des enzymes seront déterminés.Clermont Auvergne INP occupe une place de premier plan dans la communauté scientifique et industrielle. Clermont Auvergne INP regroupe les 3 écoles d’ingénieurs clermontoises (ISIMA, SIGMA Clermont et Polytech Clermont) et propose une offre de formation scientifique et technique de haut niveau adossée à une recherche d’excellence et à une forte capacité à produire et à transférer l’innovation.L’Institut Pascal fédère l’ensemble des forces en présence dans le domaine de l’ingénierie sur le site de Clermont-Ferrand. Cet institut comprend 5 axes dont l'axe « Génie des Procédés, Énergétique et Biosystèmes » (GePEB) où sera réalisé l’ensemble du travail de thèse. Ce groupe, comprend aujourd’hui 25 chercheurs permanents, 20 à 30 doctorants, post-docs, chercheurs sous contrat et des étudiants en master. L’axe GePEB focalise son activité sur des problématiques de génie des procédés et des bioprocédés et adresse des domaines d’application nombreux, tels que la production de vecteurs énergétiques, les matériaux biosourcés, l’environnement, les procédés alimentaires et les écosystèmes clos artificiels. L’axe GePEB est structuré autour de trois thèmes principaux dont le thème Biomolécules, Bioraffinage, Matériaux Biosourcés. En deuxième année, les produits de dégradation (oligosaccharides) générés par l’activité des LPMO et POX seront identifiés et leur potentiel en matière de saccharification de la LC sera évalué. Des cocktails enzymatiques comprenant des LPMO, POX, cellulases et hémicellulases seront testés dans des bioréacteurs instrumentés afin de maximiser l’efficacité de la saccharification. Ces cocktails seront également appliqués sur des biomasses complexes, comme les pailles, les rafles de maïs et les tiges de tournesol.En troisième année, les processus de bioconversion en éthanol, méthane et hydrogène seront optimisés en utilisant les enzymes LPMO et POX pour améliorer les rendements. Des bilans matière/énergie seront réalisés afin d’évaluer l’efficacité de chaque procédé. Enfin, le manuscrit de thèse sera rédigé et des publications scientifiques seront préparées pour diffusion dans des revues internationales, avec une présentation des résultats lors de conférences internationales.Cette thèse, en codirection avec Grenoble INP (LGP2, PAGORA), pourrait non seulement permettre d’améliorer les rendements de bioconversion de la biomasse lignocellulosique en bioproduits, mais aussi fournir de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires de dégradation des polysaccharides récalcitrants. L’utilisation combinée des enzymes LPMO et POX pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la production de biocarburants et de produits chimiques biosourcés, contribuant ainsi à la bioéconomie et à la transition énergétique.Mission principale :Le candidat sera amené à développer des compétences en génie enzymatique et biologie moléculaire, en exprimant des enzymes recombinantes dans des systèmes hétérologues et en caractérisant leur activité (cinétique, stabilité) sur des substrats modèles. Il devra également acquérir une expertise dans l’analyse des produits de dégradation des polysaccharides, notamment à travers l’identification des oligosaccharides issus de l’action des LPMO et POX. Il sera impliqué dans la mise en place de cocktails enzymatiques et dans l’optimisation des procédés de saccharification de biomasses complexes, en utilisant des bioréacteurs instrumentés.En outre, le candidat participera à des travaux de bioconversion énergétique, en étudiant les rendements de production d’éthanol, méthane et hydrogène à partir de biomasses lignocellulosiques.Cette thématique s’intéresse à la production, l’extraction, la purification et la caractérisation de biomolécules telles que des protéines et polysaccharides issus de biomasses végétales et microbiennes. Leur mise en œuvre comme agents biologiques, techno-fonctionnels et matériaux est abordée dans une optique de compréhension de relations structures/fonctions.