Thèse soutenue

Une approche génétique de recherche de suppresseur pour l’étude de la biogenèse, du contrôle qualité et de la fonction des complexes photosynthétiques chez Chlamydomonas reinhardtii

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Auteur / Autrice : Alizée Malnoë
Direction : Catherine de Vitry
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance le 08/07/2011
Etablissement(s) : Paris 11
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences du Végétal (1992-2015 ; Orsay, Essonne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie du chloroplaste et perception de la lumière chez les micro-algues (Paris ; 2005-....) - Physiologie membranaire et moléculaire du chloroplaste
Jury : Président / Présidente : Michel Dron
Examinateurs / Examinatrices : Catherine de Vitry, Michel Dron, Zach Adam, Michel Goldschmidt-Clermont, Sabeeha Merchant, Artur Osyczka, Francis-André Wollman
Rapporteurs / Rapporteuses : Zach Adam, Michel Goldschmidt-Clermont

Mots clés

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Résumé

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Le cytochrome b6f est un complexe majeur de la chaîne photosynthétique oxygénique de par son activité quinol:plastocyanine oxydoréductase, qui contribue à la formation d’ATP via un transfert d’électrons couplé à un transfert de protons. La présence d’un hème c particulier lié par une seule liaison covalente, l’hème ci, au sein du site de réduction de quinone Qi du cytochrome b6f constitue une différence notable en comparaison avec son homologue de la chaîne respiratoire, le cytochrome bc1. Un cytochrome b6f dépourvu d’hème ci est dégradé, sa faible accumulation ne permet pas une croissance photosynthétique. Cette observation a donné lieu à une recherche de suppresseurs permettant une plus grande accumulation de cytochrome b6f dont la fonction même altérée, serait suffisante pour assurer une croissance photosynthétique. Cette approche génétique de recherche de suppresseur a été entreprise chez Chlamydomonas reinhardtii. Ce travail de thèse a permis l’isolation et la caractérisation d’un mutant de la protéase FtsH1 (mutation R420C qui affecterait l’activité ATPasique). Le mutant ftsh1-1 s’est révélé être un outil puissant pour l’étude fonctionnelle de complexes mutés autrement dégradés. Une approche multidisciplinaire combinant expériences de génétique, biochimie, physiologie et biophysique a démontré notamment que : (i) le mutant QiKO, dont le complexe b6f est dépourvu des hèmes bh et ci, peut pousser de manière phototrophique malgré un Q-cycle cassé, (ii) l’absence d’hème ci lié covalemment, pour le mutant Rccb2, génère une photosensibilité exacerbée en présence d’oxygène, ce qui sous-tend un rôle pour l’hème ci dans un environnement riche en oxygène, (iii) la protéase FtsH exerce un contrôle qualité global des complexes majeurs photosynthétiques.