Kleptoplasty in an Antarctic dinoflagellate : caught in evolutionary transition ? De Gast, Moran, Dennett, Caron 2007

INTRODUCTION Une nouvelle espèce de dinobionte, découverte en mer de Ross où elle semble abondante. Elle fait partie d’un taxon proche des genres Karenia et Karlodinium . Dinobiontes : hétérotrophes, autotrophes et mixotrophes (grande variété de plastes) Kleptoplastie chez cette dinobionte : une endosymbiose en cours ? un mécanisme qui permet une flexibilité fonctionnelle ? 2 études on été réalisées : phylogénie uptake des chloroplastes

Phylogénie Matériel et méthode : Utilisation des gènes de la petite sous-unité ribosomale nucléaire 16S. 2 souches  de la nouvelle dinobionte, 3 souches de dinobiontes, 3 souches de Phaeocystis, une souche de diatomée Méthodes utilisées pour l’analyse phylogénétique : Bootstrap Principe de parcimonie

Résultats : Les chloroplastes de la dinobionte proviennent de Phaeocystis (haptobionte). Les chloroplastes de la dinobionte sont issus de l’acquisition des plastes de différentes souches de Phaeocystis et non pas de la réplication d’un plaste préalablement acquis d’une unique souche.

Uptake des chloroplastes Matériel et méthode : Monoculture 2 mois sans Phaeocystis Diminution du nombre de chloroplaste ~ 3/C Pendant 2 jours Lumière + non nourris (photopériode 14h/10h) Lumière + nourris (photopériode 14h/10h) Obscurité + nourris + ++ Nombre de plastes Diminution progressive Obscurité + nourris tous les 2 Jours Lumière + nourris tous les 2 Jours Pendant 40 jours ++++ (~ 20/C) +++ (~ 13/C) Nombre de plastes Pas de croissance Croissance C = Cellule

Résultats : En présence de lumière et de Phaeocystis : croissance de la population. A partir de 20 jours : le nombre de cellules reste constant (et également ~20 plastes par cellule). Sans Phaeocystis mais avec de la lumière : pas de croissance (maintien de la population uniquement)

Discussion Kleptoplastie avancée entre la dinobionte et Phaeocystis : stabilité et longévité de l’intéraction (jusqu’à 8 mois) on trouve des chloroplastes dans les kystes l'incapacité de grandir dans l’obscurité (même s'il y a présence de Phaeocystis) montre l’importance de la photosynthèse pour la dinobionte Comparaison avec la limace de mer : Elysia chlorotica, kleptoplaste de Vaucheria (Chromobionte)

Photos par microscopie de la dinobionte Hypothèses pour l’origine du 2eme noyau : Provient d’une Phaeocystis ingérée : kariokleptie Hypothèse peu probable. D'origine haptobionte-like (comme pour Karenia et Karlodinium) Photos par microscopie de la dinobionte

Conclusion  Cette dinobionte est une “cellule chimère” (origines multiples) → intérêt pour l’étude de l’évolution de la régulation des plastes Longévité exceptionnelle de la kléptoplastie → adaptation environnementale Est-ce un état stationnaire qui permet une flexibilité fonctionnelle ou est-ce une endosymbiose en cours (tertiaire) ?

Critiques Organisation de l’article Utilisation des mots : "algea ", "protist" Tableau 1 (légende confuse) Figure 3 : courbes peu lisibles valeurs différentes de celles du texte Clarté des hypothèses

Bibliographie GAST R.J., MORAN D.M., DENNETT M.R., CARON D.A., 2007 Kleptoplasty in an Antarctic dinoflagellate : caught in evolutionary transition ? Environmental Microbiology, 9 (1) : 39-45. Jared Worful in Pennisi (2006) (cours du Prof Ch. F. Boudouresque)