Caractérisation moléculaire du réussite environnemental de la chloroplaste secondaire rouge – ChloroMosaic

La photosynthèse dans l'océan est aussi importante pour le climat planétaire que celle des plantes ; elle est réalisée par une large gamme de cyanobactéries et d'algues eucaryotes, qui possèdent des chloroplastes dérivés d'endosymbioses. Auparavant, j'ai utilisé la phylogénomique et la localisation in vivo pour montrer que les chloroplastes d'origine endosymbiotique secondaire rouge, qui constituent plus de 85% de l'abondance totale d'algues eucaryotes dans l'océan moderne, se différencient des chloroplastes des plantes et autres par des ensembles complexes de protéines codées par le noyau et ciblant le chloroplaste, provenant de sources multiples, notamment l'endosymbiont, l'hôte et les acquisitions horizontales.

J'utiliserai des approches expérimentales et computationnelles pour identifier comment la composition en mosaïque du protéome du chloroplaste rouge secondaire sous-tend son succès dans l'océan moderne. Cela comprendra la caractérisation protéomique de nouvelle génération (LOPIT) des chloroplastes de dinoflagellés, le groupe de chloroplastes rouges secondaires le moins étudié ; la reconstruction phylogénomique et spatiale des protéomes de chloroplastes à travers l'arbre de vie des algues, et les données environnementales de l'expédition Tara Oceans ; et la caractérisation fonctionnelle des protéines clés par mutagenèse CRISPR/CAS9 de la diatomée modèle Phaeodactylum. Je suis particulièrement intéressé par la caractérisation de nouvelles protéines liées à la production primaire marine et aux adaptations à la température.

Dans le cadre de travaux préliminaires, j'ai identifié un transporteur de métabolites du chloroplaste vers la mitochondrie, unique aux chloroplastes rouges secondaires, qui sous-tend la photo-acclimatation dans des conditions de limitation de Fe ; et une voie complète de glycolyse chloroplastique spécifique aux diatomées, qui régule la physiologie dans des conditions associées aux hautes latitudes océaniques (illumination continue et basse température). Les projets futurs pourraient chercher à identifier les protéines du chloroplaste associées à des régions océaniques spécifiques (par exemple, l'Arctique), et à modéliser comment la physiologie du chloroplaste sous-tendra les réponses des algues au réchauffement océanique causé par le changement climatique anthropique.