Paulinella chromatophora est une amibe unicellulaire qui héberge des endosymbiotes cyanobactériens, lui conférant la capacité de photosynthèse. L'endosymbiose est un phénomène fascinant dans lequel un organisme vit à l'intérieur d'un autre, formant une relation étroite et mutuellement bénéfique. Dans ce cas, les endosymbiontes cyanobactériens, appelés chromatophores, résident dans le cytoplasme de Paulinella chromatophora.
Pour comprendre l’histoire évolutive et les mécanismes cellulaires derrière cette relation unique, les chercheurs ont mené des analyses génomiques et cellulaires complètes. Ils se sont concentrés sur les chromatophores et leurs interactions avec l’amibe hôte.
Grâce à des analyses génomiques comparatives, les scientifiques ont découvert que les chromatophores de Paulinella chromatophora possèdent un génome réduit, comprenant uniquement les gènes essentiels à la photosynthèse et à la survie au sein de l'hôte. Cela suggère que les chromatophores ont subi une réduction significative du génome au cours du temps évolutif, rationalisant leur fonctionnalité vers l'objectif principal de la photosynthèse.
En outre, des investigations cellulaires détaillées ont révélé que les chromatophores sont enfermés dans une membrane spécialisée dérivée de l’amibe hôte. Cette compartimentation membranaire unique offre une protection et assure un échange efficace de nutriments et de déchets entre les chromatophores et l'hôte. La membrane contient également des protéines spécifiques qui facilitent la communication et la coordination entre l'hôte et les endosymbiontes.
L’équipe de recherche a également découvert des preuves convaincantes d’un transfert horizontal de gènes entre les chromatophores et l’amibe hôte. Le transfert horizontal de gènes est un processus par lequel du matériel génétique est transféré entre différents organismes, indépendamment de la reproduction traditionnelle. Dans ce cas, les gènes liés à la photosynthèse et à la fixation du carbone ont été transférés des chromatophores à l'hôte, suggérant un niveau plus profond d'intégration et de coopération entre les deux organismes.
Ces découvertes mettent en lumière le parcours évolutif des eucaryotes photosynthétiques, démontrant comment les relations endosymbiotiques peuvent conduire à des adaptations et des innovations significatives. La recherche permet de mieux comprendre les origines de la photosynthèse chez les eucaryotes et les mécanismes qui ont façonné l’évolution de la vie cellulaire complexe.
