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Impact d'un mode de culture hydroponique sur le rendement en protéines recombinantes et l'architecture de l'hôte d'expression Nicotiana benthamiana

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2023

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Devant des besoins grandissants en produits biopharmaceutiques pour la santé humaine, les plateformes d'expression végétales proposent une alternative prometteuse aux approches classiques pour la production efficiente de protéines recombinantes. Alors que des études récentes mettaient en lumière l'importance des conditions de culture sur le rendement en protéines dans les plantes, l'impact d'un mode de culture hydroponique sur l'accumulation de ces protéines demeure méconnu, notamment pour l'hôte d'expression Nicotiana benthamiana utilisé couramment pour l'expression de protéines d'intérêt médical. Jusqu'ici, les études s'intéressant à l'impact des conditions de culture ont considéré des plants cultivés en pots alors que l'industrie s'oriente désormais vers des systèmes culturaux hydroponiques mieux adaptés à l'automatisation des procédures et à une utilisation plus rationnelle des ressources du milieu. Dans ce contexte, nous avons testé ici l'hypothèse de recherche selon laquelle un mode de culture hydroponique influence la distribution et l'accumulation d'un vaccin antigrippal, l'hémagglutinine H1, dans N. benthamiana. L'objectif général du projet était de cartographier le patron d'accumulation de l'antigène H1 dans la plante cultivée sous différentes conditions, incluant le mode de culture à proprement parler, différentes densités de culture et des intensités lumineuses variables. En bref, nos résultats indiquent qu'une plante cultivée en gouttières hydroponiques montre une biomasse foliaire redistribuée vers le sommet et un rendement en H1 supérieur comparé aux plantes cultivées en pots. Une densité de culture élevée en mode hydroponique a peu d'incidence sur la production de biomasse foliaire et le rendement en H1 à l'échelle de la plante, y compris lorsqu'exprimé par unité de surface de serre. Enfin, une intensité lumineuse élevée pendant la phase de croissance des plantes en cultures hydroponiques conduit à une biomasse foliaire plus importante avant l'étape d'expression protéique à proprement parler, sans influence marquée toutefois sur le rendement spécifique en antigène H1 dans les feuilles.

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