CDD Chercheur Analyse du rôle de la biominéralisation intracellulaire chez les cyanobactéries et de ses

Missions :
Les cyanobactéries jouent un rôle majeur dans les cycles géochimiques de notre planète (production d'une atmosphère oxygénique qu'elles ne cessent de renouveler, capture du CO2 etc..)
En utilisant l'énergie solaire, l'eau et les minéraux, elles capturent le CO2 atmosphérique et participent ainsi à la production de carbone organique (biomasse qui soutient la chaîne alimentaire) et de carbonates de calcium (CaCO3).
En 2012, la formation d'inclusions intracellulaires de carbonate de calcium amorphe (iACC) a été observée pour la première fois chez une cyanobactérie, remettant en question le paradigme habituel selon lequel les cyanobactéries biominéralisent le CaCO3 de manière extracellulaire en tant que sous-produit indirect de la photosynthèse (Couradeau et al. ; 0.1126/science.1216171). Par la suite, il a été démontré que de nombreuses cyanobactéries de divers environnements et lignées largement dispersées dans l'arbre phylogénétique sont capables de former des iACC intégrées dans un micro-compartiment. Elles accumulent non seulement des teneurs très élevées en Ca mais également d'autres éléments alcalino-terreux (AEE) tels que le strontium (Sr), le baryum (Ba). Une analyse de génomique comparative a permis d'identifier une nouvelle famille de gènes orphelins, nommée ccyA codant pour la calcyanine qui est composée de deux domaines : un domaine C-terminal conservé composé d'un long motif riche en glycine (GlyZip) répété 3 fois ((GlyZip)3) ; et des domaines N-terminaux variables (Benzerara et al 2022 ; 0.1093/gbe/evac026).
Les mécanismes moléculaires impliqués dans la production d’iACC (l'entrée, le transport, la formation du microcompartiment…) ainsi que le rôle de la biominéralisation intracellulaire reste à ce jour largement méconnus.

Activités :
Afin de mieux comprendre ce processus, la personne recrutée devra utiliser une combinaison d’approches
1. Le travail débutera par des manipulations génétiques d’une ou deux cyanobactéries formant des iACC encore peu connues : création de mutants de délétion ou de surexpression de ccyA ainsi que d'autres gènes impliqués dans le transport du calcium ou du CO2/HCO3- ou de gènes co-exprimés avec ccyA
2. La caractérisation phénotypique des mutants sera conduite en utilisant une combinaison de méthodes (croissance, activité photosynthétique, le contenu cellulaire en iACC, microscopie électronique, FTIR, analyses chimiques etc..) sera analysé dans différentes conditions de croissance telles que l'intensité lumineuse, les concentrations en calcium, AEE ou HCO3 /CO2.

3.En parallèle, d'autres expériences seront réalisées afin de déterminer l’abondance, la localisation subcellulaire de la calcyanine en utilisant nos vecteurs d'expression réplicatifs ubiquitaires permettant de produire des calcyanines fusionnées à diverses étiquettes Strep, GFP ou YFP dans ces cyanobactéries cultvées dans diverses conditions ce qui n'a jamais été fait auparav
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