Biogenèse de la Rubisco chez les microalgues, des mécanismes à la surproduction – RubExCES

La Rubisco est une enzyme essentielle à la photosynthèse, car elle permet la fixation du carbone inorganique et joue un rôle primordial dans le cycle global du carbone. L'augmentation des rendements photosynthétiques est une quête de longue haleine qui garantirait la sécurité alimentaire. Dans les milieux aquatiques, la fixation du CO2 est cependant limitée à la fois par la disponibilité du CO2 et par la mauvaise discrimination de la Rubisco entre le CO2 et l'O2, ce qui entraîne une fixation concurrente de l'O2 et la photorespiration. Pour contrer ces limitations, les algues ont développé un mécanisme de concentration de carbone induit par de faibles concentrations de CO2, qui conduit à importer le CO2 directement dans un microcompartiment appelé pyrénoïde où la Rubisco est condensée. Dans le projet RubExCES, nous chercherons à caractériser soigneusement les processus qui limitent l'expression, l'assemblage et le fonctionnement de la Rubisco dans des conditions photoautotrophiques en présence ou en l'absence d'un mécanisme de concentration de carbone fonctionnel afin de mieux comprendre les facteurs environnementaux qui limitent la photosynthèse des algues. La voie de biogenèse sera caractérisée ainsi que l'interaction entre la double fonction de la Rubisco dans la carboxylation et l'oxygénation et son organisation supramoléculaire dans le chloroplaste. Nous manipulerons les acteurs impliqués dans la biogenèse de la Rubisco afin de la surexprimer et caractériserons les conséquences fonctionnelles de cette surexpression sur la fixation du CO2 par la photosynthèse, ainsi que la photorespiration et la production de biomasse. Ces connaissances sont essentielles pour améliorer avec succès la productivité des algues, considérées comme une nouvelle matière première prometteuse pour la production de composés biosourcés.