Thèse soutenue le 29 novembre 2019 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biologie Végétale
Résumé : Pour produire l’énergie nécessaire au métabolisme cellulaire, les eucaryotes photosynthétiques se servent de deux organites : le chloroplaste et la mitochondrie. Le premier est capable de convertir l’énergie lumineuse en énergie chimique et la deuxième est le lieu de la phosphorylation oxydative. Puisque les deux organites partagent la même fonction de production d’énergie, leurs activités doivent être régulées. Chez les plantes et les algues vertes ces deux « moteurs » cellulaires travaillent principalement de façon indépendante selon les conditions environnementales, comme la présence de sucre ou de lumière. Au contraire, chez les diatomées, l’échange direct de ATP et de NAPDH entre ces organites est essentiel pour assurer la survie de la cellule. Bien que cette interaction énergétique ait été caractérisée d’un point de vue physiologique, les acteurs moléculaires responsables de ce processus restent encore inconnus. Dans le cadre de mon projet de thèse, quatre protéines candidates ont été sélectionnées et étudiées pour déterminer leur implication dans les échanges énergétiques entre ces deux organites. Ces protéines sont des transporteurs localisés au niveau de l’enveloppe chloroplastique et de la membrane interne de la mitochondrie. Pour comprendre leur rôle physiologique, les souches mutantes correspondantes ont été générées. La capacité photosynthétique et la respiration cellulaire de ces mutants ont été évaluées par des approches de fluorescence, de spectroscopie, ou de mesure du taux d’évolution de l’oxygène. Ces mesures suggèrent que les transporteurs sélectionnés contrôlent en partie les mécanismes des échanges énergétiques entre le chloroplaste et la mitochondrie bien que d’autres protéines (non identifiées) semblent aussi impliquées dans cette régulation. Une caractérisation plus avancée de ces transporteurs pourrait permettre d’augmenter la production de biomasse des microalgues dans le cadre d’applications biotechnologiques, en favorisant l’utilisation simultanée de la respiration et de la photosynthèse (mixotrophie).
Jury : Rapporteur : Claire Remacle
Rapporteur : Tomas Morosinotto
Examinateur : Robert Blanvillain
Examinateur : David Macherel
Examinateur : Olivier Lerouxel
Directeur de thèse : Gilles Curien
Mots clés : algues, mitochondrie, chloroplaste
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