Offre de thèse
LUE - Bioénergétique chez la microalgue verte Chlamydomonas reinhardtii : maturation des protéines avec des centres fer-soufre et production d'hydrogène dans les organites
Date limite de candidature
07-06-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
ROUHIER Nicolas
Encadrement
La personne recrutée sera co-encadrée lors de sa thèse par 2 professeurs, Claire Remacle et moi-même. Dans chaque laboratoire, nous avons des réunions de groupe hebdomadaires pour tous les aspects expérimentaux où chacun présente systématiquement son travail de la semaine écoulée et les objectifs de la suivante. La personne aura également des séminaires de laboratoire à préparer, en général 2 par an. Au-delà de ces échéances, des échanges quotidiens se font avec l'un ou l'autre des encadrants pour des soucis immédiats ou avec d'autres membres de l'équipe ci-besoin. En conclusion, je dirais donc que tout est réuni pour un avancement optimal du travail de recherche. Enfin, nous poussons tant que possible les étudiants à participer aux manifestations dédiées aux docteurs mais aussi aux colloques nationaux et internationaux
Type de contrat
école doctorale
équipe
Réponse au stress & régulation redoxcontexte
Cette proposition de thèse s'inscrit dans le cadre d'un Partenariat International de Recherche (PIR) de 4 ans et sera en cotutelle entre deux laboratoires, l'équipe « Stress response and redox regulation » de l'UMR 1136 Tree-Microbe Interactions à l'université de Lorraine et le laboratoire de « Génétique et Physiologie des Microalgues » de l'Université de Liège, Belgique.spécialité
Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmeslaboratoire
IAM - Interactions Arbres Microrganismes
Mots clés
Chlamydomonas reinhardtii, protéine fer-soufre, microalgue, biologie synthétique
Détail de l'offre
Les complexes photosynthétiques et respiratoires sont au cœur de la bioénergétique cellulaire et la plupart d'entre eux contiennent des métaux et en particulier des clusters fer-soufre (Fe-S) qui sont essentiels, bien que l'on ne sache pas précisément quand les cofacteurs sont insérés et par quel(s) mécanisme(s) et facteur(s) de maturation/assemblage. Le premier axe de recherche vise à comprendre comment les centres Fe-S sont échangés et insérés sélectivement dans les complexes photosynthétiques et respiratoires en effectuant l'analyse fonctionnelle de facteurs de maturation chloroplastiques et mitochondriaux spécifiques de Chlamydomonas reinhardtii, en particulier ceux impliqués dans le transfert final des centres Fe-S aux protéines réceptrices (Przybyla-Toscano et al., 2021).
Le deuxième axe est orienté vers l'ingénierie métabolique de la production d'hydrogène dans les organites de Chlamydomonas. L'une des particularités de C. reinhardtii par rapport aux plantes terrestres est l'existence d'un métabolisme anoxique très développé. Il implique plusieurs enzymes Fe-S, dont des hydrogénases fer-fer qui lient un cluster Fe-S atypique (appelé cluster H) catalysant la formation d'hydrogène. L'objectif de ce projet est de comprendre quels sont les facteurs de maturation responsables de l'insertion du cluster Fe-S dans les protéines du métabolisme anoxique en utilisant des approches biochimiques et fonctionnelles de pointe. Ceci fournira les bases pour manipuler les niveaux de production d'hydrogène dans plusieurs compartiments subcellulaires en utilisant une approche de biologie synthétique.
Keywords
Chlamydomonas reinhardtii, iron-sulfur protein, microalga, synthetic biology
Subject details
Photosynthetic and respiratory complexes are central to cellular bioenergetics and most of them contain metals and in particular iron-sulfur (Fe-S) clusters which are essential, although it is not known precisely when the cofactors are inserted and by which mechanism(s) and maturation/assembly factor(s). The first research axis aims at unravelling how Fe-S clusters are exchanged and selectively inserted into the photosynthetic and respiratory complexes by performing the functional analysis of specific chloroplastic and mitochondrial maturation factors from Chlamydomonas reinhardtii, in particular those involved in the final transfer of Fe-S cluster to recipient proteins (Przybyla-Toscano et al., 2021). The second axis is oriented towards the metabolic engineering of hydrogen production in Chlamydomonas organelles. One of the particularities of C. reinhardtii compared with terrestrial plants is the existence of a highly developed anoxic metabolism. It involves several Fe-S enzymes, including iron-iron hydrogenases that bind an atypical Fe-S cluster (called cluster H) catalyzing the formation of hydrogen. The aim of this project is to understand which maturation factors are responsible for Fe-S cluster insertion in the proteins of the anoxic metabolism using state-of-the-art biochemical and functional approaches. This will provide the bases for manipulating the levels of hydrogen production in several subcellular compartments using a synthetic biology approach.
Profil du candidat
Compétences en biologie moléculaire, génétique et physiologie, biochimie des protéines et/ou biologie synthétique
Candidate profile
Skills in molecular biology, genetic and physiology, protein biochemistry and/or synthetic biology
Référence biblio
Przybyla-Toscano J, Couturier J, Remacle C, Rouhier N (2021). Occurrence, Evolution and Specificities of Iron-Sulfur Proteins and Maturation Factors in Chloroplasts from Algae. Int J Mol Sci 20;22(6):3175. doi: 10.3390/ijms22063175.