Investigation de la connexion entre les flux d'électrons photosynthétiques et respiratoires dans les cyanobactéries – CyanoFlow

Les cyanobactéries, les premiers organismes à évoluer la photosynthèse oxygénique, sont des organismes attractifs pour les stratégies de biotechnologie verte visées à rediriger la photosynthèse vers produits à haut valeur ajouté. Ils sont aussi des systèmes bioénergétiques très intéressants, en étant les seuls organismes ou la respiration aérobique et la photosynthèse oxygénique ont lieu dans le même compartiment cellulaire. Comment ces deux voies biologiques majeures coexistent et interagissent reste largement inexploré. Nous proposons d’investiguer les connections, synergies et régulation de photosynthèse et respiration dans des cyanobactéries model utilisant une combinaison de génétique moléculaire, biochimie, imagerie in vivo et méthodes biophysiques non-invasifs. Nous voulons investiguer comment les électrons sont répartis entre les complexes photosynthétiques et respiratoires, et comment les flux d’électrons sont régulés au niveau moléculaire.
La mesure in vivo des voies de transport d’électrons photosynthétiques et respiratoires est techniquement difficile. Récemment, nous avons adapté pour la première fois aux cyanobactéries un outil spectroscopique puissant, l’ElectroChromic Shift (ECS), qui est largement utilisé dans les plantes et les algues pour quantifier l’activité photosynthétique. Nous avons montré que, dans les cyanobactéries, l’ECS peut être utilisé pour étudier à la fois l’activité de la chaine de transport d’électrons photosynthétique et respiratoire, ouvrant des nouvelles possibilités pour étudier la bioénergétique des cyanobactéries. En corrélant la quantification des flux d’électrons avec l’architecture moléculaire de la chaine de transport, nous visons à mieux comprendre les mécanismes de corégulation entre photosynthèse et respiration, et comment ils affectent l’efficacité de conversion de la lumière en biomasse dans les cyanobactéries.