Thèse soutenue le 10 décembre 2024 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Grenoble Alpes.

Résumé :
Le fer est un élément essentiel pour la vie. Le phytoplancton, ensemble d'organismes photosynthétiques océaniques, s'adapte aux variations géographiques de la concentration en fer disponible. Le genre Thalassiosira est un groupe représentatif des diatomées, un taxon du phytoplancton reconnu pour son succès écologique et sa remarquable contribution à la production primaire de la planète (environ 20%). Des espèces comme Thalassiosira oceanica et Thalassiosira pseudonana, ont été isolées des habitats marins où les apports en fer sont respectivement rares (milieux océaniques) où très abondants (milieux côtiers). Pour cette raison, ces modèles de diatomées ont été étudiées dans le but de comprendre les réponses physiologiques et différentes adaptations en carence de fer. Dans ces cellules, le fer est principalement indispensable à la photosynthèse et à la respiration, deux processus bioénergétiques majeurs et interdépendants qui ont lieu respectivement dans les chloroplastes et les mitochondries. En conséquence, en condition de limitation de fer, les mécanismes bioénergétiques sont profondément affectés. L'objectif de ce projet de thèse est de comprendre comment la limitation en fer modifie le couplage entre photosynthèse et respiration chez ces deux diatomées, aussi bien au niveau fonctionnel que morphologique, et comment ces modifications peuvent potentiellement assurer une meilleure gestion des ressources énergétiques cellulaires dans ces conditions. Mes résultats suggèrent que les différentes réponses physiologiques de T. oceanica et T. pseudonana sont possiblement liées à une restructuration distincte de leur appareil chloroplastique. Ce changement morphologique pourrait être essentiel pour préserver la correcte interaction de compartiments cellulaires et assurer l'optimisation de leur fonctionnement. Toutefois, si dans les deux espèces, le couplage entre photosynthèse et respiration s'avère plus important lorsque le fer est limitant, sa mise en œuvre est différente dans chaque espèce. Il est probable que des morphologies spécifiques des organelles bioénergétiques, conditionnent la nature de ces interactions. Globalement, cette étude contribue à comprendre les stratégies qui permettent aux diatomées de coloniser avec succès des environnements marins très divers.

Directrice de thèse : Florence Courtois, Co-directeur: Giovanni Finazzi
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Mots clés :
photosynthèse, chloroplastes, mitochondrie, Thalassiosira, diatomées, FIB-SEM