Offre des services à haut débit d’ingénierie des souches microbiennes, de métabolomique, d’automatisation de laboratoire, de fermentation et d’analyses omiques afin d’accélérer la recherche et le développement de bioproduits.
La Plateforme d’ingénierie biologique de l’Institut mondial pour la sécurité alimentaire est la seule biofonderie au Canada consacrée à l’alimentation et à l’agriculture. Elle combine l’ingénierie des souches microbiennes, l’automatisation de laboratoire, le phénotypage à haut débit, la fermentation de précision et la métabolomique dans le but d'accélérer la conception, les essais et la mise à l’échelle de solutions biologiques dans une même installation. Les équipes de recherche et les entreprises ont accès à des capacités automatisées pour l’assemblage d’ADN, d’édition génique, de culture parallèle et d’analyses avancées pour développer des microorganismes, des protéines, des enzymes et d’autres produits d’origine biologique.
Les projets de la Plateforme incluent le développement de souches de levures probiotiques capables de produire et de sécréter de grandes quantités de protéines antibactériennes ciblant l’un des principaux agents pathogènes de la volaille. Grâce à l’ingénierie automatisée des souches, à l’édition génique et au criblage à haut débit, les scientifiques mettent au point des souches de levure à forte production protéique et à activité accrue contre les agents pathogènes, ce qui améliore l’efficacité des traitements probiotiques chez la volaille.
D’autres projets portent sur la mise au point de phytases qui améliorent la disponibilité du phosphore pour les cultures grâce à la conception computationnelle de protéines, au criblage automatisé et à la caractérisation fonctionnelle. La Plateforme soutient également l’assemblage d’ADN à haut débit et le criblage de milliers de plasmides pour la production de métabolites végétaux et de protéines recombinantes.
Ingénierie de souches microbiennes : concevoir, assembler et optimiser des souches microbiennes à l’aide de flux de travail automatisés pour l’assemblage d’ADN, la vérification et l’ingénierie des voies biochimiques.
- Assembler des constructions d’ADN, notamment des fragments issus de la réaction en chaîne par polymérase (RCP), des plasmides, des grappes de gènes, des blocs de gènes et des chromosomes synthétiques.
- Vérifier le succès de l’assemblage au moyen de la méthode de RCP sur colonies, d’électrophorèse, d’essais à base de colorants et du séquençage.
- Optimiser et adapter des voies biochimiques en vue d’applications en aval.
Culture cellulaire et phénotypage : cultiver de façon reproductible de microorganismes aérobies à l’aide de milliers de cultures en microvolume réalisées en parallèle.
- Effectuer la transformation, l’ensemencement, la sélection de colonies (jusqu’à 2 400 colonies par heure), la culture, les passages et analyses de croissance et de fluorescence.
- Réaliser des fermentations de précision à une échelle allant du microlitre au litre, à l’aide de systèmes de bioréacteurs de table en parallèle (4 x 0,2-1,8 l et 2 x 3,5-10 l).
Protéomique et métabolomique : quantifier et analyser à haut débit des protéines et des métabolites, en traitant des milliers d’échantillons par jour.
- Effectuer la préparation et l’analyse à haut débit d’échantillons à l’aide de plateformes de chromatographie liquide à haute performance (CLHP) et de spectrométrie de masse (CL-SM), y compris des systèmes à quadripôle à temps de vol (QTOF) et à triple quadripôle (TQ).
- Réaliser des analyses ciblées ou non ciblées de métabolomique ainsi que des analyses ciblées de protéomique pour des échantillons microbiens, agricoles et environnementaux.
- Agriculture, alimentaire et sciences animales
- Technologies propres
- Pêches et aquaculture
- Sciences de la vie, produits pharmaceutiques et équipement médical
- Fabrication et transformation
Laboratoires et équipements spécialisés
- Sélection et criblage de colonies microbiennes : sélectionner, imager et isoler des colonies microbiennes à l’aide d’appareils automatisés de repiquage de colonies avec détection par fluorescence pour des plaques de gélose et des formats en plaques multipluits.
- Extraction et purification automatisées d’acides nucléiques : extraire et purifier l’ADN, l’ARN, les plasmides, les protéines et les cellules à l’aide de flux de travail automatisés fondés sur des colonnes et des billes magnétiques pouvant traiter simultanément 96, 192 ou 384 échantillons.
- Transformation cellulaire et traitement d’échantillons automatisés : accélérer les processus d’assemblage d’ADN, de transformation cellulaire et de biologie moléculaire grâce à des systèmes robotisés de manipulation de liquides utilisant des technologies acoustiques et conventionnelles.
- Analyse de l’absorbance UV-visible et de la fluorescence : réaliser des essais de croissance et des analyses cinétiques de croissance microbienne, et mesurer les concentrations d’acides nucléiques et de protéines à l’aide de lecteurs de microplaques à haut débit.
Partenaires de recherche des secteurs privé et public
- Université York
- Université de la Saskatchewan
- Université Vanderbilt (États-Unis)
- Université de l’Alberta
- Ergo Bioscience (Argentine, Canada)