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Résultat scientifique | Photosynthèse

L'oxydase terminale plastidiale (PTOX), anti-oxydant ou pro-oxydant ?


​Dans un système fonctionnel de tabac surexprimant l'oxydase terminale plastidiale (PTOX1) de Chlamydomonas reinhardtii, une équipe du SB2SM a montré que PTOX1 entre en compétition avec le transport d'électrons photosynthétique.​

Publié le 31 mars 2016

 

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Figure: Croissance (haut) et mesure de fluorescence de la chlorophylle (bas) dans des plants de tabac sauvages (wt) et surexprimant PTOX-1 de Chlamydomonas (Cr-PTOX1).​
​PTOX1 est une plastoquinol oxydoréductase impliquée dans la biosynthèse des caroténoïdes, le développement du plaste et dans la réponse au stress. Son rôle dans le processus de photosynthèse fait l'objet d'une controverse dans la littérature et n'est toujours pas élucidé. En conditions de différents stress abiotiques, le taux de PTOX augmente. On pense que PTOX1 agit comme une soupape de sécurité en conditions de lumière excessive, protégeant ainsi l'appareil photosynthétique contre le stress oxydatif. Cependant, des transformants qui surexpriment PTOX1 sont altérés par une lumière excessive.
Dans ce travail, des plants de tabac surexprimant la PTOX1 de C.reinhardtii (Cr-PTOX1) ont été étudiés par fluorescence de la chlorophylle, thermoluminescence, cinétiques d'absorption à P700 et assimilation du CO2. Cr-PTOX1 entre en forte compétition avec le transport d'électrons photosynthétique pour le pool de plastoquinone (PQH2). Une analyse HPLC confirme que le pool de plastoquinone est fortement oxydé dans le transformant. Des immunoblots montrent que, chez les plants sauvages, PTOX est associée avec la membrane  thylakoïde uniquement à pH relativement alcalin, et qu'elle en est détachée à pH neutre.


Les auteurs ont émis l'hypothèse que PTOX1 s'associait à la membrane et oxydait PQH2 seulement en présence d'un important gradient de protons à travers la membrane thylakoïde. Des études ultérieures testeront ce modèle de régulation qui suggère un double rôle de PTOX1, entre fonction protectrice et pro-oxydante.

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