La photosynthèse est probablement le processus biologique le plus important sur Terre. La conversion de la lumière en énergie chimiquement utile est essentielle pour presque toute forme de vie, soit directement (organismes photosynthétiques) soit indirectement (herbivores et leurs prédateurs). Elle soutient également largement les activités humaines via la combustion des combustibles fossiles.

Bien que la lumière soit l'un des substrats pour la réduction du carbone, les plantes et les microbes photosynthétiques se retrouvent souvent dans une situation d'excès d'excitation. Une pléthore de mécanismes de réponse à court et long terme ont évolué, incluant plusieurs types de dissipation de l'énergie excédentaire, facilitant l'interaction entre les plantes et la lumière. Néanmoins, malgré leur présence, la lumière conduit à une destruction de l'appareil photosynthétique et à une diminution de la performance photosynthétique. Ce processus est appelé photoinhibition. Notamment, lors de la photoinhibition, le complexe pigment-protéine multimérique qui produit tout l'oxygène sur Terre, le Photosystème II (PSII), se trouve endommagé de diverses manières.

Étant donné la variabilité phénoménale des antennes collectrices de lumière à travers les phyla photosynthétiques, il n'a pas été possible à ce jour de comparer les taux de photoinhibition à flux photonique absorbé constant. Nous avons récemment développé des méthodes permettant de telles explorations. L'objectif de cette thèse est double : valider ces méthodologies sur un certain nombre de microalgues phylogénétiquement non apparentées, avec pour but une comparaison évolutive du processus d'endommagement du PSII ; et deuxièmement, aborder des études de cas singulières sur ces microalgues pour élucider le comportement spécifique à l'espèce du cycle de vie du PSII.
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Photosynthesis is arguably the most biologically important process on Earth. The conversion of light into chemically useful energy is essential for virtually all life, either directly (photosynthetic organisms) or indirectly (herbivores and their predators). It also largely sustains human activities via combustion of fossil fuels.



While light is one of the substrates for carbon reduction, plants and photosynthetic microbes often find themselves in a situation of an excess of the excitation. A plethora of short- and long-term response mechanisms evolved, including several types of excess energy dissipation, facilitating the plants-light interaction. Nonetheless, despite their presence, the light leads to a destruction of photosynthetic apparatus and a decrease in photosynthetic performance. This process is called photoinhibition. Notably, upon photoinhibition, the multimeric pigment-protein complex which produces all oxygen on Earth, Photosystem II (PSII), becomes damaged in a number of ways.



Given the phenomenal variability of the light-harvesting antenna across photosynthetic phyla, to date it was not possible to compare the rates of photoinhibition at constant absorbed photon flux. We have recently developed methods that allow such explorations. The aim of this thesis is two-way: to validate these methodologies in a number of phylogenetically-unrelated microalgae, with the goal of evolutionary comparison of the PSII damage process; and secondly, to tackle singular case studies in those microalgae to unravel species-specific behaviour of PSII lifecycle.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Funding category: Contrat doctoral

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