Le procédé développé par Global Bioenergies repose sur une voie métabolique artificielle constituée d’enzymes réalisant des réactions inédites. Cette première mondiale ouvre de nouvelles perspectives aux domaines de l’agrochimie et des agrocarburants.

Depuis longtemps, quelques composés chimiques sont produits industriellement par des micro-organismes naturels. Ainsi, la levure de bière convertit les sucres en éthanol, et des champignons produisent des antibiotiques.

Mais ces exemples où des organismes naturels produisent un composé en quantité compatible avec une exploitation industrielle restent des exceptions. Les micro-organismes naturels produisent de nombreux composés d’intérêt industriel, mais en quantité trop faible pour être exploitée.

Depuis deux décennies, les technologies de génie génétique permettent de modifier le métabolisme des microorganismes de façon à leur faire produire de façon massive un composé qu’ils ne produisaient naturellement qu’en quantité minime. En permettant le renforcement de voies métaboliques naturelles, ces technologies ouvrent la voie à la production biologique de nombreux composés industriels. Plusieurs produits industriels sont ainsi fabriqués aujourd’hui par des microorganismes génétiquement modifiés : acides aminés pour l’alimentation animale, plastiques biodégradables, fibres textiles…

Cependant, les principales molécules de la pétrochimie, les oléfines légères (éthylène, propylène, isobutène, n-butène, butadiène) ne peuvent pas être produites de cette façon : elles ne sont pas produites, même en petite quantité, par les microorganismes naturels. En l’absence d’un point de départ, les techniques actuelles de génie génétique étaient inopérantes. Cette situation où les opportunités les plus importantes ne pouvaient pas être traitées rendait nécessaire de repousser les frontières de la technologie ; c’est le défi qu’a relevé Global Bioenergies.

L’idée est de créer des voies métaboliques totalement nouvelles, c’est-à-dire reposant sur des activités enzymatiques non décrites, et faisant appel à des intermédiaires métaboliques n’existant pas dans la nature. Cette approche inédite de « biologie synthétique », - une science émergente focalisée sur la fabrication ex nihilo d’objets biologiques en laboratoire -, repose sur des concepts nouveaux d’enzymologie et d’ingénierie métabolique.

Un premier succès a été obtenu lors de la mise en place du procédé isobutène : Il a été nécessaire de détourner des enzymes de leur activité naturelle, pour leur faire réaliser des réactions constituant chacune un des segments de la voie métabolique artificielle. Ces enzymes ont ensuite été implémentées dans une bactérie, qui a montré sa capacité à convertir in vivo du sucre en isobutène. Le taux de conversion est maintenant progressivement augmenté en utilisant les outils classiques de génie génétique.

Cette première mondiale ouvre de nouvelles perspectives à la biologie industrielle, amenée à suppléer la chimie traditionnelle dans les prochaines décennies. Ainsi, outre son importante valeur industrielle intrinsèque, le procédé de production d’isobutène biologique repousse les frontières du possible dans ce domaine de l’agrochimie et des agrocarburants, amené à prendre une place croissante dans la civilisation du XXI^ème siècle.