jeudi , 23 novembre 2017

Pourquoi les algues rouges sont-elles si différentes ?

Une analyse du génome des algues rouges connues comme la Porphyra montre qu’elles ont évolué pendant des millions d’années pour s’adapter à des conditions extrêmes.


Pourquoi les algues rouges sont-elles si différentes ?
Crédit : Gabriele Kothe-Heinrich
Les algues rouges appelées Porphyra et ses ancêtres se sont développées depuis des millions d’années dans l’habitat hostile de la zone intertidale en étant exposées à des températures fluctuantes, à des rayons ultraviolets élevés, à un stress salin considérable et à une dessiccation.

Les algues rouges font partie des plus anciens organismes photosynthétiques non bactériens sur Terre et c’est également l’une des plus anciennes lignées multicellulaires. Ils font également partie de la culture et l’économie humaine dans le monde entier. Certaines algues rouges jouent un rôle majeur dans la construction de récifs coralliens tandis que d’autres servent d’aliments d’algues qui font partie intégrante de diverses sociétés. Porphyra est inclus dans des salades, mais au Japon, on l’appelle “nori” où on l’utilise pour envelopper les sushis et au Pays de Galles, on le connait comme “laver” où on l’utilise comme un aliment traditionnel et nutritif.

Mais malgré l’importance écologique, évolutive et commerciale de Porphyra, on connaît relativement peu sa génétique moléculaire et sa physiologie. C’est pourquoi une équipe de scientifiques des plantes incluant Arthur Grossman de Carnegie, a séquencé et analysé le génome complet des algues rouges de Porphyra umbilicalis. La composition génétique de cet organisme extraordinairement résistant a permis aux chercheurs de mieux comprendre l’évolution des algues rouges et les façons dont ces organismes font face à leur habitat intertidal brutal. Leurs résultats seront publiés par Proceedings of the National Academy of Sciences.

L'utilisation des algues rouges (Porphyra) dans la cuisine du monde. Du Nori au Japon (sur la gauche) et du "Laver" aux Pays de Galles (sur la droite)

L’utilisation des algues rouges (Porphyra) dans la cuisine du monde. Du Nori au Japon (sur la gauche) et du “Laver” aux Pays de Galles (sur la droite)

L’analyse de l’équipe a montré que la Porphyra et d’autres algues rouges ont des éléments structurels minimaux qui composent leurs cytosquelettes cellulaires par rapport à d’autres types d’organismes multicellulaires. Cela explique pourquoi les algues rouges multicellulaires ont tendance à être plus petites. De même, l’équipe a découvert des gènes pour les processus cellulaires qui aident Porphyra et ses ancêtres à survivre sous une contrainte extrême incluant des composés analogues à de la “crème solaire” pour la protection contre les rayonnements UV et d’autres composés qui leur permettent de résister à des conditions de dessèchement sans oublier diverses protéines qui améliorent l’absorption de la forte lumière, potentiellement toxique, du soleil.

De plus, les parois extrêmement résilientes et flexibles des cellules de la Porphyra leur permettent de changer radicalement leur volume lorsqu’elles perdent de l’eau en passant au soleil et quand elles se dessèchent dans le vent tout en résistant à la force des vagues.

L’information que nous avons extraite du génome de Porphyra nous montre quelles sont les différentes algues rouges selon Grossman. Mais il est également intéressant de noter que les organismes, apparentés de manière évolutive aux algues rouges, ont eu des répercussions profondes sur la santé humaine et les écosystèmes marins.

Par exemple, un groupe d’organismes issus des algues rouges, des Apicomplexa, n’est pas photosynthétique et il comprend les parasites du plasmodium qui causent le paludisme. Un autre groupe d’algues qui a évolué à partir des algues rouges, les dinoflagellés, est responsable des marées rouges toxiques, mais ils sont également les fournisseurs de nutriments qui maintiennent les coraux qui servent de base aux récifs. Selon Grossman : En apprenant davantage sur les différents groupes d’algues et leurs histoires évolutives, nous améliorons notre compréhension sur les piliers biotiques qui continuent d’être une base majeure sur le soutien et le façonnement de la vie sur notre planète.

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A propos de Jacqueline Charpentier

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Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d’emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l’actualité scientifique et celle de la santé.

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