Aspergillus oryzae est un micro-organisme important dans l’industrie alimentaire japonaise qui est utilisé depuis plus de 1 000 ans dans la production d’aliments fermentés, tels que le saké (vin de riz), le shoyu (sauce soja) et le miso (pâte de soja)1,2. Il a la capacité de sécréter une grande quantité de protéines, telles que les protéases et les amylases3. Des informations sur le séquençage du génome d’A. oryzae sont également disponibles4. De plus, des techniques de génie génétique puissantes et utiles sur le plan pratique ont été mises au point pour ce champignon 5,6,7,8,9,10. Des transformants favorables ont été utilisés comme hôtes pour la production sécrétoire de protéines hétérologues 11,12,13,14.
L’électroporation, la transformation médiée par Agrobacterium et la transformation protoplaste médiée par le polyéthylène glycol (PEG) sont les techniques utilisées pour introduire des gènes hétérologues dans A. oryzae 15,16,17. La méthode de transformation du protoplaste médiée par le PEG a été largement utilisée depuis qu’elle a été signalée pour la première fois pour Neurospora crassa en 197918. Dans cette méthode, des protoplastes sont préparés et mélangés avec du PEG et le gène hétérologue qui doit être introduit dans les cellules. Les parois des protoplastes sont compromises enzymatiquement, ce qui rend les cellules vulnérables au stress physique et aux changements de pression osmotique19,20. La méthode de criblage conventionnelle utilisée dans la production sécrétoire de protéines hétérologues comprend trois étapes : l’acquisition de transformants positifs (sur plaque de gélose molle), la sélection de vrais et de faux transformants (sur plaque de gélose) et l’évaluation de la production sécrétoire de protéines hétérologues (en culture liquide) ; chacune de ces étapes prend sept jours (Figure 1). Ainsi, la méthode conventionnelle nécessite généralement environ trois semaines.
Le temps nécessaire au criblage des cellules transformées d’A. oryzae est beaucoup plus long que celui requis pour d’autres micro-organismes couramment utilisés dans la recherche en biotechnologie, ce qui rend le processus plus lourd. Par exemple, lorsqu’on utilise Escherichia coli comme hôte, il faut environ deux jours entre l’introduction de l’ADN et la confirmation de son effet21.
Pour contourner la limitation associée à l’utilisation d’A. oryzae mentionnée ci-dessus, une nouvelle méthode de criblage en culture liquide directe (DLC) est introduite, qui permet un dépistage plus rapide et plus simple pour l’évaluation de la production sécrétoire de protéines hétérologues (Figure 1). Dans la méthode DLC, un mutant auxotrophe uridine et un milieu liquide riche en nutriments sont utilisés. À l’aide de cette méthode, l’étape de criblage peut être terminée dans les six jours suivant l’introduction de l’ADN dans les protoplastes dans un flacon de 200 ml ou dans un délai de 10 jours dans un format de microplaque de 24 puits. De plus, la préparation longue et laborieuse des milieux de plaque de gélose n’est pas nécessaire dans cette méthode. Il y a un énorme avantage à utiliser la méthode nouvellement décrite, surtout si l’on considère le fait que la méthode conventionnelle nécessite deux milieux différents : la plaque de gélose molle pour l’acquisition de transformants positifs, qui nécessite une manipulation minutieuse et un contrôle de la température, et la plaque de gélose solide pour la sélection de vrais transformants.

Figure 1 : Schéma de la transformation protoplaste du champignon filamenteux Aspergillus oryzae par le polyéthylène glycol (PEG).
(Panneau supérieur) Méthode de criblage conventionnelle. (Panneau inférieur) Méthode de criblage par culture liquide directe (DLC). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.