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Accueil > Départements > Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale > Diana KIRILOVSKY : Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques

Diana KIRILOVSKY : Présentation de l’équipe

Dans l’équipe MROP (Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques), nous étudions les mécanismes moléculaires à l’œuvre lors des processus de régulation de la photosynthèse, les modifications cellulaires induites par des stress abiotiques et l’ensemble des mécanismes développés par les organismes photosynthétiques pour surmonter ces stress et y survivre. Nos investigations vont de la protéine isolée jusqu’à la cellule ou l’organisme entier, principalement chez les cyanobactéries et les plantes supérieures.

Light Stress

La lumière est essentielle aux organismes photosynthétiques, qui, tout en produisant de l’oxygène, convertissent l’énergie solaire en énergie chimique lors de la synthèse de molécules carbonées organiques. Cependant la lumière devient nocive lorsque l’excitation atteignant les centres réactionnels photosynthétiques excède les capacités de l’organisme à utiliser cette énergie par différents processus cellulaires. La chaîne de transporteurs d’électrons se retrouve alors trop réduite et des espèces réactives de l’oxygène (ROS) se forment, ce qui conduit à des dommages importants aux cellules, en particulier au niveau de l’appareil photosynthétique. Ceci se produit à des intensités lumineuses élevées mais aussi plus faibles lors de carences en nutriments ou à faibles concentrations de CO2. Ainsi, dans l’atmosphère terrestre riche en oxygène, les organismes photosynthétiques sont particulièrement exposés au stress oxydant.

Pour répondre aux différents stress, les plantes, algues et cyanobactéries ont développé d’une part des mécanismes de réponse rapide qui utilisent les machineries enzymatique et photosynthétique existantes, d’autre part des acclimatations de long terme impliquant synthèse et dégradation de certaines protéines. Ces réponses visent à équilibrer les quantités d’énergie absorbée et utilisée et à diminuer la formation ou la durée de vie des ROS. Bien que lumière et ROS soient délétères quand ils sont en excès, ils jouent aussi un rôle majeur dans la signalisation cellulaire et dans la régulation cellulaire de l’expression des gènes impliqués dans les processus d’acclimatation. Le métabolisme rédox cellulaire, qui inclut l’état rédox des chaînes photosynthétiques et respiratoires, joue également un rôle essentiel dans la synthèse et la dégradation des protéines.

Nos études sont également importantes pour des applications biotechnologiques dans la mesure où plantes et cyanobactéries sont au centre de nombreux programmes de bioénergie. Chez ces organismes, la taille d’antenne, la production de ROS et les mécanismes de photoprotection affectent de manière différente la production de biomasse, de biofuels et de biohydrogène. Nos études aideront à la détermination des meilleures espèces et des meilleures conditions pour cette production.

Trois sujets majeurs sont étudiés dans notre groupe de recherche :
1) la photoprotection dans les cyanobactéries (responsable : D. Kirilovsky) ;
2) le stress oxydant et la signalisation par les ROS (responsable : A. Krieger-Liszkay) ;
3) L’état rédox cellulaire et son influence sur les mécanismes de régulation (responsable : P. Setif).


Contact


KIRILOVSKY Diana [Directeur de Recherche - CNRS]
Equipe Kirilovsky D. - Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques [Responsable]
01 69 08 95 71 Saclay - Bât 532

publié le , mis à jour le