2 concentration.
"Nous montrons que les diatomées marines sont super intelligentes pour fixer le CO atmosphérique 2 même au niveau actuel de CO 2 —et la variabilité du CO de l'eau de mer de surface 2 les niveaux n'ont pas eu d'impact sur l'expression des gènes et l'abondance des cinq enzymes clés utilisées dans la fixation du carbone, " dit le chef de groupe de l'étude, Dr. Haimanti Biswas de l'Institut National d'Océanographie-CSIR (Conseil de la Recherche Scientifique et Industrielle), Inde. "Cela répond à une question clé sur la façon dont les diatomées marines peuvent réagir à l'augmentation future du CO atmosphérique 2 niveaux."
Le règne végétal a développé un large éventail de mécanismes pour concentrer le CO 2 de l'air, ou de l'eau, et en le transformant en carbone organique. De cette façon, les plantes convertissent le CO 2 en glucose et autres glucides, qu'ils utilisent comme blocs de construction et de stockage d'énergie. Mais ces différents mécanismes ont des forces et des faiblesses variées. Un peu ironiquement, la seule enzyme fixatrice de carbone, RuBisCO, est notoirement inefficace pour fixer le CO 2 et donc les plantes doivent garder le CO 2 niveaux élevés à proximité de cette enzyme.
Pour mieux comprendre quel mécanisme les diatomées utilisent pour concentrer le CO 2 , Biswas et ses collaborateurs, Drs Chris Bowler et Juan Jose Pierella Karluich de l'Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure, Paris, La France, extrait un ensemble de données de l'expédition de recherche Tara Oceans. L'expédition internationale Tara a collecté des échantillons de plancton marin du monde entier sur plusieurs années (2009 à 2013). Ceux-ci comprenaient plus de 200 métagénomes (qui montrent l'abondance des gènes responsables des cinq enzymes clés) et plus de 220 métatranscriptomes (montrant l'expression des gènes des cinq enzymes clés) de diatomées de différentes classes de taille.
Biswas et ses collaborateurs se sont particulièrement intéressés à la fréquence à laquelle les gènes de cinq enzymes de fixation du carbone clés sont présents, et s'il y avait des différences dans leur abondance et leurs niveaux d'expression en fonction de l'emplacement et des conditions. Sur tous les échantillons mesurés, une enzyme était environ dix fois plus abondante que n'importe laquelle des autres enzymes. Cette enzyme, appelée anhydrase carbonique, est particulièrement informative car elle confirme également que les diatomées pompent activement du CO dissous. 2 à l'intérieur de la cellule, par opposition à la transformation biochimique du CO 2 premier.
L'équipe a également observé différents modèles complexes d'expression génique des enzymes clés, qui varie en fonction de la latitude et de la température. Les chercheurs espèrent en apprendre davantage en utilisant de nouveaux ensembles de données provenant de futures expéditions plus largement voyagées.
"Jusque là, notre étude indique que malgré la variabilité du CO 2 niveaux, ces minuscules autotrophes sont très efficaces pour concentrer le CO 2 à l'intérieur de la cellule, " dit Biswas. " C'est la raison probable de leur capacité à fixer près d'un cinquième de la fixation mondiale du carbone sur terre. "
