PHYTOIRON

En cours

Mechanisms of iron assimilation in marine micro-algae (mécanismes d’assimilation du fer par les microalgues marines)

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On sait que la fertilisation des océans par le fer induit la croissance massive de certaines espèces dans de vastes régions océaniques, conduisant à une augmentation de la fixation du dioxyde de carbone atmosphérique, mais les effets de ces expériences sur l ‘écosystème marin sont inconnus.

Réciproquement, l’augmentation de la pression partielle en dioxyde de carbone conduit à une diminution du pH des eaux océaniques, ce qui affecte la spéciation chimique du fer, avec ici encore des effets inconnus sur l’écologie des populations phytoplanctoniques.

Avec ce projet, les stratégies et mécanismes d’assimilation du fer chez des espèces représentatives et écologiquement importantes du phytoplancton eucaryote seront élucidées.

De façon pratique, ce projet s’articule autour de quatre tâches spécifiques :

  • Définition des besoins en fer de chacune des espèces sélectionnées
  • Caractérisation moléculaire des mécanismes mis en jeux dans le transport du fer chez ces espèces
  • Étude de la forme intracellulaire de stockage du fer, et réponse cellulaire à une déficience en fer
  • Étude de l’adaptation des espèces/écotypes à leurs environnements, et de la compétition inter-spécifique en fonction de la disponibilité du fer et des mécanismes de transport mis en jeu. 

Ce projet constitue la première tentative pour caractériser sur une large échelle les systèmes de transport du fer et les réponses du phytoplancton eucaryote aux changements de concentration en fer dans le milieu.

 

Retombées et perspectives

Ce projet a donné lieu à une véritable synergie entre des laboratoires aux compétences très complémentaires. Pour la première fois, le transport du fer chez les micro-algues marines a été étudié au plan moléculaire, et nous avons mis au jour deux nouveaux mécanismes de transport du fer à haute affinité chez les diatomées : un mécanisme de transport des ions ferriques libres et un mécanisme de transport de sidérophores par endocytose. Nous avons également caractérisé l’homéostasie du fer chez l’algue modèle Ostreococcus tauri, en montrant que la ferritine était au centre d’une régulation basée sur les rythmes circadiens. Ce travail contribuera à mieux comprendre l’évolution du phytoplancton dans un océan en cours d’acidification ; nos perspectives sont en effet d’étendre notre travail aux thématiques suivantes :  effet de l’acidification sur le stockage et le transport des métaux et  interactions entre bactéries et micro-algues via la production et l’utilisation de sidérophores.

 

Porteur du projet
Institut Jacques Monod (CNRS)
Partenaires industriels
Partenaires recherche
OOC/LOMIC, Université Charles (Prague), Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure
Budget
3 000 K€
Cofinanceurs publics
ANR
Année de labellisation
2011
Année de cofinancement
2011