Une étude, dont les résultats intitulés «Interorganelle Communication: Peroxisomal MALATE DEHYDROGENASE 2 Connects Lipid Catabolism to Photosynthesis through Redox Coupling in Chlamydomonas» ont été publiés dans la revue Plant Cell, révèle pour la première fois l’existence chez les algues d’une communication entre le chloroplaste, siège de la photosynthèse, et le peroxysome (*), organite relativement peu étudié.

Rappelons tout d'abord que le chloroplaste, qui «est la principale source d'énergie des cellules végétales et algales où se produit la photosynthèse», est «aussi l'endroit où sont synthétisés des composants cellulaires importants pour le stockage de l’énergie (comme l'amidon et les acides gras)».

Comme, dans la nature, «plantes et algues sont confrontées à de fortes variations de l’intensité du rayonnement solaire et des variations importantes de l’apport de nutriments», les réactions «de capture, de transformation et de stockage de l’énergie solaire qui se produisent dans le chloroplaste lors de la photosynthèse doivent être étroitement coordonnées avec les réactions qui se produisent dans d'autres compartiments cellulaires afin d'assurer la croissance et la survie des cellules».

Alors que «la circulation d'énergie, de métabolites et de signaux entre le chloroplaste et d'autres compartiments cellulaires reste mal connue et constitue un domaine de recherches intensives», cette étude a «découvert chez la microalgue Chlamydomonas que la réaction catalysée par une enzyme peroxysomale appelée 'malate déshydrogénase 2' (MDH2) joue un rôle important dans la communication entre peroxysome et chloroplaste, ce qui a un impact sur la photosynthèse et le métabolisme du chloroplaste». Plus précisément, «la communication du peroxysome vers le chloroplaste implique un acide organique, le malate, produit par le MDH2 ainsi que le peroxyde d'hydrogène, une molécule de signalisation cellulaire produite dans le peroxysome».

En fait, cette interaction entre chloroplaste et peroxysome «joue un rôle essentiel dans la régulation à la baisse de la photosynthèse et l'atténuation du stress oxydatif lors de l'adaptation à des conditions environnementales difficiles, comme une carence en nutriments et une forte exposition à la lumière», car «en l'absence de cette communication, les cellules maintiennent une activité de la photosynthèse plus élevée et accumulent des quantités plus importantes d'huile et d'amidon». En conséquence, cette communication permet aux microalgues «d’ajuster la production et le stockage de l’énergie aux conditions environnementales».

Cette étude, qui souligne «l'importance des peroxysomes dans le métabolisme des algues et la production d'huile et d’amidon» ouvre «des perspectives prometteuses en vue de l’optimisation du stockage de l’énergie par les microalgues, une étape essentielle pour le développement de biocarburants de 3e génération».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Peroxysome