Les océans sont souvent appelés la dernière frontière de la Terre. Aujourd'hui, des chercheurs japonais ont montré que cela s'applique à tous les niveaux avec leur découverte d'un nouveau type de protéine qui assure le transport des protéines dans les chloroplastes chez Rhodophyta (algues régulières).

Les chloroplastes sont des organites (sous-compartiments cellulaires spécialisés) qui permettent aux plantes, aux algues et aux organismes apparentés de réaliser la photosynthèse. On pense que les Archaeplastida (un groupe majeur qui contient des algues rouges, des algues vertes, des plantes terrestres et des glaucophytes - un groupe d'algues d'eau douce unicellulaires) partagent les mêmes mécanismes de transport des protéines chloroplastiques associés aux translocons. Les translocons sont des complexes protéiques impliqués dans le mouvement des protéines et des polypeptides à travers les membranes d'enveloppe à l'intérieur des cellules; ceux que l'on pense être partagés entre les Archaeplastida sont les translocons de l'enveloppe externe du chloroplaste (TOC) et de l'enveloppe interne du chloroplaste (TIC).

"Il n'était pas clair si les lignées d'algues rouges et vertes possédaient des mécanismes communs d'importation de protéines de chloroplaste", explique l'auteur principal de l'étude, Sanghun Baek. "Le but de notre étude était de découvrir ces mécanismes chez les algues rouges." Les chercheurs ont étudié ces mécanismes chez l'algue rouge Cyanidioschyzon merolae, développant une nouvelle méthode d'identification biochimique des protéines associées à l'importation d'autres protéines dans les chloroplastes. Ces protéines importées sont synthétisées dans le cytosol (la matrice liquide qui entoure les organites dans une cellule) et transportées à travers les membranes d'enveloppe externe et interne des chloroplastes.

"A partir de C. merolae, nous avons trouvé un nouveau facteur de ciblage associé à la reconnaissance des préprotéines chloroplastiques synthétisées dans le cytosol, et à la manière dont ces préprotéines sont ciblées sur la membrane externe des chloroplastes", explique Masato Nakai, auteur principal.

Les préprotéines (également appelées protéines précurseurs) portent un peptide dit de transit pour cette reconnaissance qui doit ensuite être éliminé après l'importation dans les chloroplastes. Les résultats de l'étude indiquent que les algues rouges utilisent des mécanismes impliquant les TIC pour transporter les protéines à travers la membrane interne des chloroplastes, mais ont conservé un mécanisme distinct pour cibler les préprotéines qui a été retenu parmi les lignées rouges, et éventuellement les glaucophytes.

"Nous avons identifié une classe distincte de protéines qui se lient à la guanosine-5'-triphosphate (GTP). Ces protéines peuvent agir comme facteurs de ciblage des chloroplastes dans les algues rouges", explique Baek.

Publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences , les résultats de cette étude pourraient être utilisés pour booster les capacités photosynthétiques des algues non chlorophytiques (algues hors du groupe Chlorophyta, dont sont issues les plantes terrestres), qui contribuent à la production d'une grande partie de la biomasse marine, et sont également commercialisées. d'élevage. + Explorer plus loin

L'hérédité compte :la protéase ancestrale fonctionne comme un moteur d'importation de protéines dans les chloroplastes