Paulinella chromatophora est un organisme unicellulaire qui possède des capacités photosynthétiques uniques, lui permettant de convertir la lumière du soleil en énergie grâce aux chloroplastes. Les chloroplastes sont des organites présents dans les cellules végétales et dans certains autres organismes, responsables de la photosynthèse. Cependant, contrairement aux plantes et aux algues, Paulinella chromatophora a acquis ses capacités photosynthétiques grâce à un processus inhabituel.
Les chercheurs sont depuis longtemps fascinés par l’origine des chloroplastes et la remarquable diversité des organismes photosynthétiques. Dans une étude récente publiée dans la revue "Nature Communications", des scientifiques de l'Université de la Colombie-Britannique (UBC) et de l'Université de Vienne ont étudié l'histoire évolutive de Paulinella chromatophora et découvert comment elle avait acquis ses prouesses photosynthétiques.
L'équipe a mené des analyses génomiques et moléculaires détaillées pour retracer les étapes évolutives qui ont conduit à l'acquisition de la photosynthèse chez Paulinella chromatophora. Ils ont découvert que l’amibe avait englouti une cyanobactérie photosynthétique, qui est ensuite devenue un endosymbiote, vivant dans une relation symbiotique au sein du cytoplasme de l’amibe.
Au cours de millions d'années de coévolution, l'endosymbionte cyanobactérien a progressivement transféré ses gènes photosynthétiques vers le noyau de l'amibe. Ce transfert génétique a permis à Paulinella chromatophora d'exprimer et de maintenir la machinerie photosynthétique au sein de ses propres cellules. L’amibe a essentiellement domestiqué la cyanobactérie, intégrant ses capacités photosynthétiques dans son propre génome.
Cet événement évolutif remarquable s'est produit il y a environ 100 millions d'années, faisant de Paulinella chromatophora un « fossile vivant » qui préserve un aperçu des premiers stades de l'évolution photosynthétique.
"Cette découverte met en valeur l'extraordinaire créativité de l'évolution et la manière dont des systèmes biologiques complexes peuvent surgir grâce à des associations symbiotiques entre différents organismes", a déclaré le professeur Patrick Keeling, auteur principal de l'étude. "Paulinella chromatophora sert de modèle unique pour étudier les origines de la photosynthèse et les processus dynamiques qui façonnent l'évolution de la vie cellulaire."
La recherche fournit des informations précieuses sur les mécanismes fondamentaux à l’origine de l’acquisition et de l’évolution de la photosynthèse, mettant en lumière les remarquables relations symbiotiques qui ont façonné la diversité de la vie sur Terre.
