Pascal Jean LOPEZ

Les composés organiques impliqués dans les minéralisations de type carbonaté seraient impliqués dans le contrôle des conditions physicochimiques locales, la nucléation et l’extension. La croissance resterait directionnelle mais libre. En revanche, même si l’on retrouve des structures carbonatées amorphes stables chez certains organismes minéralisant (comme chez les crustacés), le contrôle fin (aux petites échelles) de la forme tridimensionnelle d’un biomatériel de composition amorphe (désordre structural) semble plus délicat. Dans ce contexte, l’étude de la minéralisation et de la structuration de la silice reste une question importante sur laquelle on travaille depuis plusieurs années. Ainsi, même si l’on rencontre des accumulations ou des minéralisations de la silice dans un grand nombre d’organismes aquatiques (certains Gastropodes : limpets et chitons), éponges, radiolaires, haptophytes, brachiopodes, nos connaissances sur ce mécanisme de biominéralisation de la silice viennent surtout de l’étude des diatomées.

Les diatomées (hétérokontes) sont des microalgues unicellulaires responsables de près de 20 % de la production primaire nette sur la Terre. Ces dernières années des connaissances importantes ont été acquises sur ces organismes grâce aux développements de la génomique (génomes, EST, petits ARNs) mais aussi à la mise en place d’outils d’études fonctionnelles. Ainsi, certains composés organiques directement impliqués dans la formation du thèque, appelé frustule, et dans le transport de l’acide silicique ont été identifiés chez plusieurs espèces. Pour mieux comprendre la formation du frustule nous réaliserons des couplages entre études physiologiques (croissance métabolisme du silicium, des carbohydrates et de l’homéostasie de pH), morphométriques, dynamiques à des études génomiques. En particulier, nous étudierons l’un des taxons les plus anciens et les plus larges chez les diatomées : celui des Thalassiosirales.

Chez ces microalgues, nos études ont révélé l’importance du pH environnemental sur l’homéostasie de pH intracellulaire, la morphologie du thèque et sa dynamique de formation. Aujourd’hui, nous souhaitons poursuivre ces études de l’impact de facteurs environnementaux (essentiellement pH, salinité) en étudiant prioritairement la réponse à court terme et à long terme d’espèces clés. L’étude comparative interspécifique nous donnera des informations nouvelles sur la robustesse du processus de formation du thèque et sur la plasticité phénotypique au sein de populations/d’espèces différentes.

Nous espérons ainsi contribuer à une meilleure compréhension de la sensibilité des diatomées en fonction de leur répartition géographique. Les analyses comparatives apporteront non seulement des informations quantitatives sur les gènes impliqués dans le processus de minéralisation de la silice chez les diatomées mais aussi des informations qualitatives quant aux différences génomiques et physiologiques entre espèces provenant d’écotypes distincts.