Caractérisations biochimiques et génétiques des complexes pigment-protéines dans le procaryote marin Prochlorococcus : origine évolutive et rôle dans l'adaptation phosynthétique aux conditions lumineuses

Laurence Garczarek 1
1 MAPP - MArine Phototrophic Prokaryotes
ADMM - Adaptation et diversité en milieu marin
Résumé : Les complexes pigments-protéines de l'appareil photosynthétique jouent un rôle primordial dans la capacité d'adaptation à la lumière des organismes oxyphototrophes. Afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les processus de photoacclimatation (au sens physiologique du terme) et/ou de photoadaptation (au sens évolutif du terme), le modèle utilisé lors de cette étude a été le procaryote marin Prochlorococcus qui, dans la nature, peut croître et photosynthétiser dans une gamme de lumière couvrant environ 4 ordres de magnitude. La caractérisation biochimique du photosystème I de Prochlorococcus a permis de montrer que les protéines du centre réactionnel (PsaA et PsaB) fixaient de la chlorophylle b et que deux protéines mineures, PsaF et PsaL, présentaient des divergences importantes par rapport à celles des cyanobactéries typiques possédant des phycobilisomes. Ce photosystème étant particulièrement bien conversé parmi les organismes oxyphototrophes, ces modifications ont probablement des implications sur les propriétés biophysiques et biochimiques de ce complexe. La spécificité la plus remarquable de l'appareil photosynthétique de Prochlorococcus est sans doute la multiplication du nombre de copies du gène codant l'antenne collectrice (pcb) chez les souches adaptées à forte lumière. Ce phénomène, qui, semble résulter d'une adaptation à long terme aux différents niches lumineuses présentes dans les océans, est probablement l'un des facteurs principaux responsables des différences pigmentaires et physiologiques observées entre ces deux écotypes de Prochlorococcus. Le contrôle au niveau transcriptionnel de l'expression de certains gènes codant pour des protéines photosynthétiques (pcb, pcbA, pcbC, pcbD) est également atypique et suggère l'existence de processus de régulation de la lumière absorbée spécifiques à Prochlorococcus. Enfin, la comparaison structurale de l'antenne de Prochlorococcus avec d'autres protéines photosynthétiques liant la chlorophylle et l'analyse du génome de la souche MED4 nous a amené à réexaminer les relations entre les différentes protéines pigmentaires. Un schéma évolutif de ces protéines est proposé, mettant en évidence les éventuels liens entre les antennes collectrices des eucaryotes et celles des procaryotes à chlorophylle b sont ainsi qu'avec les sous-unités majeures du centre réactionnel I.
Type de document :
Thèse
Biochimie, Biologie Moléculaire. Institut National Agronomique de Paris-Grignon, 2000. Français
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Contributeur : Novelenn Louise <>
Soumis le : jeudi 12 février 2015 - 15:30:09
Dernière modification le : jeudi 21 mars 2019 - 14:30:01
Document(s) archivé(s) le : mercredi 13 mai 2015 - 10:07:44

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Laurence Garczarek. Caractérisations biochimiques et génétiques des complexes pigment-protéines dans le procaryote marin Prochlorococcus : origine évolutive et rôle dans l'adaptation phosynthétique aux conditions lumineuses. Biochimie, Biologie Moléculaire. Institut National Agronomique de Paris-Grignon, 2000. Français. 〈tel-01115741〉

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