Résultat

Pour passer d’une économie basée sur les combustibles fossiles à une bioéconomie basée sur la conversion de matières végétales en énergie, les chercheurs doivent isoler les protéines qui interviennent dans le processus de conversion de la biomasse ligneuse (lignocellulose) en sucres simples. Ces derniers sont les pierres angulaires de la fabrication de biocarburants et de produits biochimiques de pointe qui peuvent transformer les résidus agricoles et urbains en produits et en énergie.

Les champignons jouent un rôle naturel dans la décomposition. Ils désagrègent en sucres la biomasse ligneuse qui se compose de branches, de cimes, d’aiguilles, de feuilles, de buissons et de broussailles. Les champignons représentent donc un laboratoire naturel idéal où nous pouvons chercher les protéines qui participent à ce processus et que nous nous proposons d’utiliser et de reproduire.

L’équipe du projet utilisera les volumes imposants de renseignements produits par la recherche en génomique pour identifier, analyser et développer des enzymes potentielles de champignons qui pourront nous servir de catalyseurs pour produire des biocarburants et d’autres produits à base de plantes. Nous dresserons la carte du génome de champignons importants et cibleront les enzymes ou les protéines qu’ils utilisent pour désagréger la biomasse. Nous construirons une base de données des gènes et des génomes de divers types de champignons, de même que les familles des enzymes et les propriétés et applications de ces protéines. Nous clonerons et exprimerons ces protéines dans les quantités considérables nécessaires à l’industrie. Nous les utiliserons pour développer de nouveaux carburants, des produits chimiques et des procédés pour la fabrication des pâtes et papiers et la production d’aliments pour le bétail. Nous établirons en outre de nouvelles normes pour évaluer la viabilité de la transformation de la biomasse ligneuse en biocarburants et d’autres produits. Finalement, nous élaborerons des stratégies de communication efficaces afin que le public canadien participe à un dialogue sur les enjeux liés à l’utilisation de la biomasse comme source importante future de produits chimiques et de carburants.

Lorsque nous les aurons mises au point, les nouvelles enzymes deviendront les pierres angulaires du développement de bioraffineries industrielles à grande échelle qui convertiront la biomasse en biocarburants et en produits biochimiques. Nous prévoyons également mettre au point des suppléments enzymatiques utilisés dans les aliments pour le bétail, ce qui réduira la quantité de céréales nécessaires à un aliment nutritif. Ce progrès stabiliserait le coût des aliments pour les agriculteurs et pourrait réduire les coûts des aliments en général. Les enzymes que nous mettons au point aideront de plus l’industrie des pâtes et papiers à réduire la quantité d’énergie qu’elle consomme et la pollution que génère le procédé de réduction en pâte.

(En anglais seulement)

Integrated GE³LS Research: Genozymes GE3LS Project: A Methodological Approach to Environmental Impacts and Public Engagement
GE³LS Project Leader: David Secko, Concordia University
Summary
The goal of this genomic research is to identify, analyze and develop potential enzymes in fungi that can be used to convert plant material into biofuels, biochemicals and other products for industrial use. The project is designed to produce significant benefits for Canada, and thereby raises several important questions related to the environment, government policy and public perception, among other broad areas of GE³LS research.

For example, currently little relevant data is available to assess the environmental impact and potential sustainability of such conversions because no commercial-scale cellulose-basedoperation yet exists in Canada. This is because existing first generation bioconversion processes and biofuels production facilities in Canada are relatively novel and have not yet been subject to detailed scientific scrutiny for their overall environmental impacts and sustainability implications. Furthermore, Canadians have not yet had a broad public dialogue on the policy issues and societal trade-offs related to the conversion of plant material into biofuels and biochemicals. This is despite past experiences that have shown that public perception will have an important influence on the assessment of new genomic technologies.

We will address these questions in two ways. First, we will develop a general framework to assess the environmental sustainability of genomics-based methods of converting plant material into biofuel. This work will draw upon environmental experiences and the application of genomics based tools in more “mature” biofuels jurisdictions from around the world. The results from this analysis will form the scientific foundation and basis for development of protocols to assist our own scientists in making informed decisions about the environmental implications of their research and will guide future decisions for reducing adverse environmental impacts and ensuring sustainability of resources in the long term.

Second, we will investigate effective communication and engagement strategies related to the results of our genomics project. This will involve the development and testing of various models of science journalism. We will develop guides to assist science journalists in communicating genomics-based innovations. Finally, an important part of our studies will be to engage the public in informed discussion of our genomics-project results.