Le phytoplancton des étangs : zoom sur les plus petits eucaryotes !

Une équipe de chercheurs du laboratoire océanologique de Banyuls-sur-mer s’intéresse à l’écologie et l’évolution de micro-algues photosynthétiques

Date de publication : 24/06/2014

 

Située au laboratoire Arago à Banyuls-sur-mer, l’équipe Génomique Evolutive et Environnementale du Phytoplancton (GENOPHY) dirigée par Nigel Grimsley et Gwenaël Piganeau, étudie de près des algues vertes unicellulaires aussi appelées picoeucaryotes (taille inférieure à 2 µm). Récemment, l’équipe a publié la description de nouvelles souches isolées depuis les étangs méditerranéens.

Photo : Cultures de micro-algues maintenues en laboratoire © Sophie Sanchez-Ferandin

 

Petit historique autour d’Ostreococcus

Représentées dans tous les océans du globe, les pico-algues de la classe des Mamiellophyceae sont des acteurs essentiels des communautés planctoniques des étangs méditerranéens. A l’origine, le genre Ostreococcus a été décrit à partir d’une souche découverte dans l’étang de Thau il y a 20 ans, Ostreoccocus tauri, connue comme le plus petit organisme eucaryote vivant à l’état libre jamais découvert (0.8 µm) (Courties et al., 1994). Depuis, des analyses évolutives (par bioinformatique et phylogénie moléculaire) ont montré que le genre Ostreococcus était divisé en au moins 4 principaux groupes : O. tauri, O. lucimarinus, O. BCC109 et tout dernièrement O. mediterraneus (Subirana et al., 2013).

 

Une nouvelle espèce méditerranéenne : Ostreococcus mediterraneus

De nouvelles souches du genre Ostreococcus ont été isolées à partir d’échantillonnages sur 9 sites lagunaires méditerranéens (comprenant en particulier les étangs de Canet, Leucate, Lapalme, Ayrolle et Thau) et 2 sites côtiers près de Banyuls-sur-mer (station SOLA) et Barcelone (Espagne). L’observation au microscope électronique de ces lignées clonales isolées ne permettait en rien de les discerner morphologiquement des autres Ostreococcus.

Pourtant, l’analyse de gènes marqueurs amplifiés par PCR à partir d’ADN extrait de ces échantillons environnementaux ont révélé des signatures jamais rencontrées au sein des Mamiellophyceae qui ont permis de définir cette nouvelle espèce (Subirana et al., 2013). Au niveau morphologique, les cellules sont petites (1.27 ± 0.5 µm) et présentent un chloroplaste, mais pas de flagelle ni de paroi. La découverte de cette nouvelle espèce apporte de nouvelles connaissances sur la diversité des micro-algues dans la zone Nord-Ouest de la Méditerranée.

Photo : Ostreococcus mediterraneus sp. nov. C: chloroplaste, S: grain d’amidon © Marie-Line Escande

 

De nouvelles opportunités d’études

L’équipe GENOPHY associe des compétences en biologie moléculaire, en bioinformatique et en biologie théorique. Cette multidisciplinarité lui permet de cerner de près les trésors d’information que recèlent ces algues unicellulaires. Le séquençage du génome de la nouvelle espèce Ostreococcus mediterraneus, en collaboration avec le Génoscope (Centre National de Séquençage, Evry), et plus généralement l'analyse des génomes des Mamiellophyceae permettront d'étudier les interactions de ces organismes avec l'environnement. Plus précisément, les objectifs de l’équipe sont d’essayer de lier les phénotypes et les caractéristiques génomiques de ces algues aux facteurs environnementaux, dont les virus. En effet, ces minuscules algues sont paradoxalement infectées par des virus géants que l’équipe GENOPHY a découverts à partir de d’isolement de ces souches, mais ceci est une autre histoire…

 

L’équipe GENOPHY est rattachée à l’unité de recherche "Biologie Intégrative des Organismes Marins (BIOM)" dirigée par Hervé Moreau, qui a pour objectif d’étudier selon une approche évolutive les mécanismes de développement et d’adaptation des organismes.

 

  • Pour aller plus loin 
Courties C, Vaquer A, Troussellier M, Lautier J, Chrétiennot-Dinet MJ, Neveux J, Machado C, Claustre H. 1994. Smallest eukaryotic organism. Nature 370:255
 
Subirana L, Péquin B, Michely S, Escande M-L, Meilland J, Derelle E, Marin B, Piganeau G, Desdevises Y, Moreau Y,  Grimsley N H. 2013. Morphology, Genome Plasticity, and Phylogeny in the Genus Ostreococcus Reveal a Cryptic Species, O. mediterraneus sp. nov. (Mamiellales, Mamiellophyceae). Protists 164(5) :643-659 

 

  • Contact
Sophie Sanchez-Ferandin
Maître de Conférences de l’UPMC (Université Paris 6)
Tél. 04 68 88 73 56