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Le picoplancton La photosynthèse à léchelle du micron Daniel Vaulot Station Biologique de Roscoff CNRS and Université Paris 6, France.

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2 Le picoplancton La photosynthèse à léchelle du micron Daniel Vaulot Station Biologique de Roscoff CNRS and Université Paris 6, France

3 Plan Le découverte du picoplancton Comment étudier le picoplancton ? Combien despèces de picoplancton ? Le picoplancton, ca sert à quoi ? Gènes et Génomes …

4 Les algues microscopiques Le phyto-plancton

5 Le phytoplancton est composé dalgues de très petite taille entre 200 et 0.6 microns *. Sa concentration varie de quelques dizaines de cellules par litre à plus de 100 millions. * 1 micron = 1 millième de mm

6 On utilise un microscope pour l observer

7 Comme les plantes, le phytoplancton contient de la chlorophylle La chlorophylle est localisée dans les chloroplastes

8 Le phytoplancton est responsable de la photosynthèse dans les océans OcéanPacifique Etats Unis

9 Les différents types dalgues du phytoplancton Dinoflagellés Diatomées Coccolithophoridés

10 La découverte du picoplancton

11 Microscopie en fluorescence

12 Synechococcus découvert en 1979 par J. Waterbury Prochlorococcu s découvert en 1985 par P. Chisholm

13 Comment étudier le picoplancton ? Microscop e électroniqu e

14 Cytomètre en flux

15 Laser Le cytomètre en flux détecte la fluorescence Fluorescence Taille Détection de fluorescence

16 Chlorophyll e Taille

17 Cultiver le picoplancton

18 Combien despèces de picoplancton ?

19 Prochlorococcus Taille : 0,6 x 1,0 µm Lorganisme le plus abondant de la planète Présent de 40 °N à 40 °S Entre 0 et 150 m de profondeur Synechococcus Diamètre : 0,8 x 1,2 µm Le cousin de Prochlorococcus Abondant dans les zones côtières Prochlorococcus - Synechococcus Bactéries (pas de noyau)

20 Micromonas pusilla Une algue verte découverte en 1952

21 Ostreococcus tauri La plus petite cellule à noyau : 0.8 um Une autre algue verte découverte en 1994

22 Bolidomonas Une algue brune découverte en 1996

23 Florenciella parvula Découverte en 2000

24 Larbre du vivant

25 Comment reconstruire larbre du vivant ? Caractères visibles 4 Membres Poils Squelette osseux Vertébres

26 Utilisation de lADN Initialement 25 M années 50 M années

27 LADN peut être analysé A partir des cultures A partir du milieu naturel

28 Thermococcus barophilus Trichomonadida Microsporidia Diplomonadida Giardia# Myxomycetes# Vahlkampfiidae Euglenida Kinetoplastida Dictyostelium discoideum Entamoeba Haplosporidia Polycystinea Foraminifera Phaeophyceae Pelagophyceae Dictyochophyceae Bolidophyceae Diatoms Eustigmatophyceae Raphidophyceae Chrysophyceae Stramenopiles heterotroph A Stramenopiles heterotroph B Plasmodiophorida env.OLI019 + OLI032 Chlorarachniophyceae nucleus Cercozoa Glaucocystophyceae Apusomonas proboscidea Eucaryotes supérieurs Choanoflagellates Acanthamoeba/ Hartmannella Cryptophyceae nucleus Rhodophyceae +Cryptophyceae nucleomorph Novel red algae? Rosko II Plantes vertes Haptophyta Perkinsozoa Alveolates Group I (OLI11001) Alveolates Group II (Amoebophyra) Dinoflagellates Apicomplexa/Ciliates Acanthareans 0.10# Le picoplancton est très diversifié ? ?

29 Baldauf 2003, Science

30 Guillou et al Prasinophytes

31 Heterokontes

32 Echantillons naturels

33 Group II Group I Pacifique Equatorial Moon et al. 2001, Nature

34 Espèces picoplanctoniques non cultivées Baldauf 2003, Science ?

35 Marqueurs cellulaires Marqueur reconnaissant toutes les cellules à noyau Marqueur Bolidomonas ChlamydomonasBolidomonas

36 Picoplancton au large de Roscoff données F. Not

37 Valentin and Not, in prep. Pigment photosynthétique ? Sonde Noyau Visualiser des groupes non-cultivés

38 Quel est le rôle du picoplancton ?

39 La chaîne alimentaire

40 UV Synechococcus / ml Picoeucaryotes / ml Bactéries / ml Microzooplancton 100 / ml Virus / ml FerPhosphatesNitrates Prochlorococcus / ml Vent

41 Une boucle plutôt quune chaîne

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43 Gènes et Génomes ?

44 ADN Chez lhomme 46 chromosomes 3 milliard de lettres gènes Chez lhomme 46 chromosomes 3 milliard de lettres gènes Prochlorococcus 1 chromosome 1.6 millions de lettres gènes Prochlorococcus 1 chromosome 1.6 millions de lettres gènes

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47 Le génome de l'océan... Venter et al : Mer des Sargasses 1800 nouvelles "espèces" 1,280,663 nouveaux gènes 12 génomes à peu près complets diversité des protéorhodopsines

48 Extrême diversité...

49 En résumé Le picoplancton est très petit (moins de 2 micron) mais très diversifié Il joue un rôle considérable dans le fonctionnement des écosystèmes océaniques Il offre un intérêt pour beaucoup de disciplines de la biologie


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