Répondre à la question de l’origine de la vie sur Terre devient aujourd’hui une véritable question scientifique qui peut être abordée grâce aux récents progrès réalisés dans plusieurs domaines. Cette quête est un sujet de recherche au croisement de nombreuses disciplines (chimie, biologie, planétologie, astrophysique, géologie, paléontologie…). Grenoble rassemble une large communauté de chercheurs dans ces disciplines travaillant ensemble pour apporter des avancées scientifiques majeures sur l’émergence de la vie sur Terre et la recherche de vie(s) extraterrestes.
Le financement IDEX permettra une cristallisation de la communauté du projet Origin of Life autour de thèmes forts interdisciplinaires. Son objectif est de permettre à Grenoble de devenir un centre incontournable de ce domaine au niveau européen et d’être un tremplin pour l’avenir.

C'est dans ce contexte qu'une équipe du laboratoire Physiologie cellulaire & végétale est impliquée.

Au sein du laboratoire PCV, ce projet IDEX est déjà une réalité puisqu'il finance le doctorat de Yizhong YUAN sous la direction de Dimitris Petroutsos et la co-direction d'Olivier Bastien. L'objectif de ce travail de doctorat est de mieux comprendre l'impact de la qualité de la lumière sur la physiologie, le métabolisme et l'expression génétique des algues vertes tel que le modèle Chlamydomonas reinhardtii.


Image prise au microscope électronique à balayage de l'algue Chlamydomonas reinhardtii.
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La lumière qui représente à la fois une source d'énergie, d'information, et éventuellement de stress pour les organismes vivants, beigne l'ensemble de l'Univers. L'une des questions que se pose Dimitris Petroutsos et son équipe est de savoir comment la photosynthèse s'adapte au rayonnement lumineux.

Leur étude porte donc sur l'effet des composantes colorées de la lumière visible (400 à 750 nm) sur la régulation du métabolisme de ces micro-algues, en mettant l'accent sur les mécanismes d'accumulation de l'amidon, l'un des polysaccharides les plus abondants sur Terre.

Les chercheurs étudierons comment les algues vertes peuvent faire face à un rayonnement extraterrestre (enrichi dans la partie rouge lointaine du spectre lumineux) lorsqu'il atteint la surface de planètes gravitant au tour de naines rouges qui représentent les trois quarts des étoiles de la Voie lactée. Qu'en est-il des longueurs d'onde infrarouge puisque ces étoiles sont jusqu'à dix fois moins massives que notre Soleil et qu'elles n'émettent pratiquement pas dans le visible ? Ces longueurs d'onde infra-rouge affectent-elles l'expression des gènes ? Pour cela, l'équipe de chercheurs exposera les micro-algues à différentes intensités de lumière jusqu'à 950 nm et étudiera leurs réactions au niveau de la physiologie, du métabolisme et de l'expression des gènes.

Les réponses à ces travaux permettront de comprendre si un organisme photosynthétique adapté à la vie sur Terre peut survivre et s'adapter à ce spectre de lumière extraterrestre exotique, et si oui, de quelle façon.


De gauche à droite : panneaux LED rouge lointain, bleu, blanc, rouge.