Mécanismes de formation, structure et composition de la paroi de deux diatomées modèles : Phaeodactylum triconutum (Bohlin) et Thalassiosira pseudonana (Hasle et Heimdal)

• Auteur / Autrice : benoît Tesson
• Direction : Véronique Martin-Jézéquel, Jean-Michel Robert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine. Chimie-biologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paroi cellulaire végétale

Diatomées

Résumé

Dans ce travail, nous avons tenté de caractériser d’un point de vue structural et biochimique les composants de la paroi de 2 espèces de diatomées ainsi que de localiser et de caractériser le silicium intracellulaire. Les 3 morphotypes de P. Tricornutum (oval, fusiforme et triradié) ont été caractérisées d’un point de vue structural et mécanique, les mécanismes de passage d’une forme à une autre ont été étudiés. L’analyse de la surface pariétale des morphotypes de P. Tricornutum révèle la présence d’environ 1 % de silicium sous la forme de silice (SiO2) et une forme faiblement condensée. La paroi des formes triradiée et fusiforme contient environ 30 % de protéines, 25 % de polysaccharides et 45 % de lipides, la forme ovale est enrichie en lipides (55 %) et en polysaccharides (30 %) avec une concentration en protéines de 13 %. L’impact de l’alcalinisation du milieu sur l’excrétion d’exo polymères, la formation d’une structure minérale et la biodisponibilité du silicium ont été étudiés chez P. Tricornutum. Les composantes minérales et organiques du frustule ont été analysées par résonance magnétique nucléaire. La présence d’acylglycérol a été détectée dans la paroi de T. Pseudonana, des groupements carboxyliques et phosphates semblent être en contact avec le silicium à l’intérieur de la paroi. Du silicium sous une forme relativement condensée, peut être sous la forme d’un « sol » a été trouvé à l’intérieur de la cellule, ce sol de silice est probablement utilisé par la cellule comme précurseur pour la synthèse du frustule.

The aim of the present work is the structural and biochemical characterization of the walls of diatoms, and the localization of their intracellular silicon. The 3 morphotypes of P. Tricornutum (oval, fusiform and triradiate) were characterized structurally and mechanically, mechanisms of transition from one form to another were studied. The analysis of the wall surface of P. Tricornutum morphotypes reveals the presence of about 1% silicon in the form of silica (SiO2) and a weakly condensed species. Triradiate and fusiform wall contains about 30% proteins, 25% polysaccharides and 45% lipids, the oval form is enriched in lipids (55 %) and polysaccharides (30 %) with 13 % of proteins. Formation of mineral structure and silicon bioavailability has been studied in culture of P. Tricornutum, in relation with medium alkalinization and exopolymer excretion. The mineral and organic components of T. Pseudonana frustule were analyzed by nuclear magnetic resonance. The presence of acylglycérol was detected in the wall of T. Pseudonana, carboxylic and phosphates groups seem to be in contact with the silicon inside the wall. A relatively condensed silicon species, probably in the form of a ''sol'' was found inside the cell, this “silica sol” is probably used by the cell as a precursor for the synthesis of frustule.