Study of collective behaviour in the unicellular alga Chlamydomonas reinhardtii : from aggregation to programmed cell death.

L'algue unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii est un organisme modèle très important de la lignée des algues vertes. Dans ce projet, Chlamydomonas est utilisé pour comprendre quelles stratégies collectives un organisme unicellulaire déploie pour survivre en condition de stress. Cette thèse s'articule autour de la compréhension de deux comportements collectifs : l'agrégation et la mort cellulaire programmée (PCD). L'agrégation est un mécanisme par lequel les cellules se regroupent en structures multicellulaires importantes au sein desquelles elles sont protégées de l'environnement toxique. Au cours de cette thèse, nous avons décrit le rôle d'un polysaccharide (β1,3-glucane) ayant un rôle prédominant chez d'autres organismes tels que les straménopiles ou les champignons, mais encore jamais décrit chez Chlamydomonas. Nous avons notamment montré que Chlamydomonas possédait des enzymes de synthèse et de dégradation pour les β-1,3-glucanes. Grâce à une approche de génétique inverse, nous avons montré qu'elles étaient impliquées dans la régulation de l'agrégation et nous avons localisé les β-1,3-glucanes chez Chlamydomonas au cours de l'agrégation. En parallèle nous avons mis au point un système inductible dans le but de contrôler spécifiquement l'agrégation pouvant faciliter la récolte des cellules dans un contexte plus appliqué comme la bioproduction à partir d'algues. Concernant la mort cellulaire programmée, nous avons montré que la mort d'une partie de la population permettait la meilleure survie des autres cellules, révélant la PCD comme un comportement collectif. Grâce à une approche de protéomique, nous avons montré l'implication d'une métacaspase, ancêtre des caspases animales, et apporté une meilleure compréhension de la régulation de la PCD chez Chlamydomonas.