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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Les secrets intimes de la photosymbiose dans le plancton marin

La photosymbiose entre une cellule hôte et des microalgues intracellulaires est fréquente dans le plancton océanique. Cependant, le fonctionnement de cette interaction et les mécanismes subcellulaires impliqués restait énigmatiques. Grâce à une combinaison de techniques d’imagerie notamment développées à Grenoble, les chercheurs viennent de montrer que l’organisation structurelle, la physiologie et l’état trophique des microalgues (les haptophytes Phaeocystis) changent considérablement lorsqu´elles sont en symbiose dans un hôte (acanthaires), par rapport à leur état libre en culture. En symbiose, la division cellulaire des algues est bloquée, la photosynthèse est améliorée et le volume cellulaire est multiplié par 10 avec un nombre plus élevé de chloroplastes (de 2 à 30) et de membranes thylakoïdes. Cette étude dévoile une transformation morphologique et métabolique sans précédent des microalgues après leur intégration dans un hôte, et suggère que cette symbiose correspond davantage à une stratégie de « culture » d’algues par l’acanthaire qu’à un véritable apport mutuel entre les deux espèces.

La plateforme de microscopie électronique de l’IBS-ISBG a été impliquée dans la préparation des échantillons de plancton et de cultures de microalgues pour l’imagerie en microscopie électronique et imagerie chimique. Un protocole spécifique a également été mis au point pour permettre de corréler les imageries structurales (TEM, SEM, FIB-SEM) avec l’imagerie chimique (microscopie de fluorescence-X, SIMS).

Ces résultats ont été publiés le 28 février dans la revue scientifique Current Biology et ont fait l’objet d’un communiqué de presse.

Algal Remodeling in a Ubiquitous Planktonic Photosymbiosis. Decelle J, Stryhanyuk H, Gallet B, Veronesi G, Schmidt M, Balzano S, Marro S, Uwizeye C, Jouneau PH, Lupette J, Jouhet J, Maréchal E, Schwab Y, Schieber NL, Tucoulou R, Richnow H, Finazzi G, Musat N. Current Biology ; doi : 10.1016/j.cub.2019.01.073