Biogenèse des plastes

  • Contrôle de l’expression des gènes chloroplastiques : Le laboratoire étudie comment l’expression des gènes chloroplastiques chez les algues vertes est sous le contrôle de facteurs nucléaires, en mettant l’accent sur le rôle des protéines OPR (OctoTricoPeptide Repeat Proteins), particulièrement représentées chez les algues vertes. Les OPRs se lient aux ARNm chloroplastiques de manière séquence-spécifique pour promouvoir divers aspects du métabolisme des ARN chloroplastiques, tels que la stabilisation et la maturation des transcrits, ainsi que l’activation de leur traduction. Nous avons récemment montré qu’un sous-groupe d’OPRs, les OPR-RAP , agit comme des endonucléases spécifiques des transcrits chloroplastiques. Nous étudions leur spécificité de liaison afin de déchiffrer le « code OPR ».
    La traduction dans le chloroplaste dépend non seulement de protéines activatrices mais est également régulée par rétroaction via un processus appelé Contrôle par Epistasie de Synthèse (CES). Au fil des années, nous avons montré que l’efficacité de traduction de nombreuses sous-unités codées par le chloroplaste est liée à leur assemblage correct dans le complexe photosynthétique auquel elles appartiennent. Chez Chlamydomonas, le laboratoire continue de caractériser le processus CES régissant la traduction de la grande sous-unité de la Rubisco en testant l’implication de chaperones d’assemblage.
  • Assemblage et dégradation des protéines : Le laboratoire étudie le rôle des chaperones et des protéases dans les processus d’assemblage et de dégradation des complexes photosynthétiques. Nos intérêts spécifiques portent sur la caractérisation du rôle des chaperones de la Rubisco dans l’assemblage de cette enzyme, la description d’une voie alternative permettant l’assemblage de certains LHCs de manière indépendante des facteurs cpSRP43/cpSRP54 , et l’analyse de la réponse du hub protéolytique FstH-EGY1 aux stress nutritifs. Enfin, nous cherchons à identifier les facteurs contrôlant la stœchiométrie relative des complexes protéiques photosynthétiques.
  • Biogenèse et génétique des plastes de diatomées : Le laboratoire développe des outils pour caractériser les fonctions essentielles des plastes chez les diatomées ainsi que les processus encore inconnus contrôlant leur biogenèse. Bien que ces approches aient jusqu’ici été limitées par le mode trophique des modèles actuels de diatomées qui sont des phototrophes obligatoires, nous avons récemment réussi à développer un nouveau système expérimental modèle : Cyclotella cryptica qui est un autotrophe facultatif. Le génome nucléaire de cette diatomée peut par ailleurs être édité par CRISPR-Cas9. De plus, nous pouvons désormais transformer les génomes des plastes de ces diatomées pour créer des mutants photosynthétiques afin d’explorer l’organisation du génome et l’expression des gènes plastidiques, et ainsi apporter un nouvel éclairage sur l’évolution de l’expression génétique des plastes. Cette question est également abordée par des approches de génomique fonctionnelle et développée dans le thème 2.