Exploring the diversity of cyclic electron flow around photosystem I in microalgae species - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Exploring the diversity of cyclic electron flow around photosystem I in microalgae species

Exploration de la diversité de flux cyclique d’électrons autour du photosystème I chez les microalgues marines

Résumé

Microalgae supplies virtually all the oceanic trophic chains and participate in almost half of photosynthesis on Earth. Although their genetic diversity is well known, their functional diversity remains little explored. The main route of photosynthesis, the linear flux of electrons from water to CO2, seems to be well conserved among phylogeny. It involves two photosystems working in series, the photosystem II (PSII) and I (PSI). In plants and green algae, there is a cyclic electron flow that involves only the PSI which would be crucial for photosynthetic regulation. The study of this cyclic electron flow is hampered by the absence of robust method to measure it. We have shown that the most used method for estimating PSI activity is unreliable. On this basis, we propose an alternative method to detect the presence of cyclic electron flow and to study its dependence on the linear flux. We could show very different behaviors between species of microalgae. Finally, the study of an efflorescence of the coccolithophore Emiliania huxleyi in mesocosm allowed us to highlight a signature of the cells infection by a virus which could involve the cyclic electron flow around the PSI.
Les micro-algues sont à l’origine de l’immense majorité des chaines trophiques océaniques et participent à presque la moitié de la photosynthèse sur Terre. Si leur diversité génétique est aujourd’hui bien connue, leur diversité fonctionnelle reste encore peu explorée. La voie principale de la photosynthèse, le flux linéaire d’électrons depuis l’eau vers le CO2 semble bien conservé dans la phylogénie. Il fait intervenir deux photosystèmes en série, les photosystèmes II (PSII) et I (PSI). Chez les plantes et les algues vertes, il existe un flux cyclique d’électrons qui ne fait intervenir que le PSI auquel on attribue plusieurs rôles cruciaux dans la régulation de la photosynthèse. L’étude de ce flux cyclique est freinée par l’absence de méthodologie robuste pour le mesurer. Nous avons montré que la méthode la plus utilisée pour estimer l’activité du PSI n’est pas fiable. Sur cette base, nous proposons une méthode alternative pour détecter la présence de ce flux cyclique et pour étudier sa dépendance envers le flux linéaire. Cela a permis de montrer des comportements très différents entre espèces de micro-algues. Enfin, l’étude d’une efflorescence de la coccolithophore Emiliania huxleyi en mésocosme nous a permis de mettre en évidence une signature de l’infection des cellules par un virus qui pourrait faire intervenir le flux cyclique autour du PSI.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-03349185 , version 1

Citer

Suzanne Ferté. Exploring the diversity of cyclic electron flow around photosystem I in microalgae species. Biological Physics [physics.bio-ph]. Sorbonne Université, 2019. English. ⟨NNT : 2019SORUS615⟩. ⟨tel-03349185⟩
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