Evolution convergente des organites fixateurs de CO2 des algues


Les plantes et les algues fixent le carbone grâce à la photosynthèse, qui convertit le CO2 au carbone organique. Ce processus biologique est catalysé par l’enzyme Rubisco, la protéine la plus abondante sur Terre. Chez de nombreuses algues, Rubisco est densément emballé dans un microcompartiment appelé le pyrénoïdequi joue un rôle important dans le CO2 accumulation dans les milieux aquatiques. Notamment, on estime qu’environ un tiers de la fixation mondiale du carbone se produit dans les pyrénoïdes d’algues. Hormis Rubisco, le principal composant des pyrénoïdes, les protéines associées aux pyrénoïdes dans la plupart des algues restent non clarifiées.

Dans cette étude, les protéines associées aux pyrénoïdes dans une algue chlorarachniophyte marine ont été identifiées grâce à une approche protéomique. Certaines de ces protéines seraient impliquées dans la construction des pyrénoïdes et du CO2 concentration. Il est intéressant de noter que diverses protéines associées aux pyrénoïdes ont été signalées parmi les algues étudiées jusqu'à présent, ce qui suggère que le CO2-Les organites fixateurs ont évolué indépendamment dans chaque groupe d'algues. Ceci est un exemple d’évolution convergente au niveau moléculaire.

Le génie génétique des plantes utilisant des gènes d'algues est en cours pour augmenter les performances photosynthétiques. Les protéines associées aux pyrénoïdes rapportées ici constituent une base potentielle pour améliorer la productivité des cultures à l'avenir.

Ce travail a été financé par la Société japonaise pour la promotion de la science (JSPS) KAKENHI Grant Numbers 18K06358 et 21K06285, et par l'Institut de fermentation d'Osaka (LA-2022-011).

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