le picoplancton la photosynthèse à léchelle du micron daniel vaulot station biologique de roscoff...
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Le picoplanctonLa photosynthèse à l’échelle du
micron
Le picoplanctonLa photosynthèse à l’échelle du
micron
Daniel VaulotStation Biologique de Roscoff
CNRS and Université Paris 6, France
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PlanPlan• Le découverte du picoplancton
• Comment étudier le picoplancton ?
• Combien d’espèces de picoplancton ?
• Le picoplancton, ca sert à quoi ?
• Gènes et Génomes …
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Les algues microscopiques
Les algues microscopiques
Le phyto-planctonLe phyto-plancton
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La découverte du picoplancton
La découverte du picoplancton
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Microscopie en fluorescence
Microscopie en fluorescence
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Synechococcus découvert en 1979 par J. Waterbury
Prochlorococcus découvert en 1985 par P. Chisholm
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Comment étudier le picoplancton ?
Comment étudier le picoplancton ?
Microscope
électronique
Microscope
électronique
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Cytomètre en fluxCytomètre en flux
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Laser
Le cytomètre en flux détecte la fluorescence
Fre
q
Fluorescence
Taille
Détection de fluorescence
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100 101 102 103 104
FL3
-Hei
ght
100
101
102
103
104
SSC-Height
Ch
loro
ph
ylle
Taille
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Cultiver le picoplanctonCultiver le picoplancton
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Combien d’espèces de picoplancton ?
Combien d’espèces de picoplancton ?
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Prochlorococcus
•Taille : 0,6 x 1,0 µm•L’organisme le plus abondant de la planète•Présent de 40 °N à 40 °S•Entre 0 et 150 m de profondeur
Synechococcus
•Diamètre : 0,8 x 1,2 µm•Le cousin de Prochlorococcus•Abondant dans les zones côtières
Prochlorococcus - Synechococcus
Bactéries (pas de noyau)
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Micromonas pusilla
Micromonas pusilla
Une algue vertedécouverte en 1952
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Ostreococcus tauriOstreococcus tauri
La plus petite cellule à noyau : 0.8 um
Une autre algue vertedécouverte en 1994
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BolidomonasBolidomonas
Une algue brunedécouverte en 1996
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Florenciella parvulaFlorenciella parvula
Découverte en 2000
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L’arbre du vivantL’arbre du vivant
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Comment reconstruirel’arbre du vivant ?
Comment reconstruirel’arbre du vivant ?
Caractères visiblesCaractères visibles
4 Membres
Poils
Squelette osseux
Vertébres
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Utilisation de l’ADN
Utilisation de l’ADN
InitialementInitialement 25 M années25 M années 50 M années50 M années
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L’ADN peut être analyséL’ADN peut être analysé
A partir des culturesA partir des cultures
A partir du milieu naturelA partir du milieu naturel
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Thermococcus barophilus
Trichomonadida
Microsporidia
Diplomonadida
Giardia#
Myxomycetes# Vahlkampfiidae
Euglenida
Kinetoplastida Dictyostelium discoideum
Entamoeba
Haplosporidia
Polycystinea
Foraminifera
Phaeophyceae
Pelagophyceae Dictyochophyceae
Bolidophyceae
Diatoms Eustigmatophyceae Raphidophyceae
Chrysophyceae
Stramenopiles heterotroph A
Stramenopiles heterotroph B
Plasmodiophorida
env.OLI019 + OLI032 Chlorarachniophyceae nucleus
Cercozoa Glaucocystophyceae
Apusomonas proboscidea
Eucaryotes supérieurs
Choanoflagellates
Acanthamoeba/ Hartmannella
Cryptophyceae nucleus
Rhodophyceae + Cryptophyceae nucleomorph
Novel red algae? Rosko II
Plantes vertes Haptophyta
Perkinsozoa
Alveolates Group I (OLI11001)
Alveolates Group II (Amoebophyra)
Dinoflagellates
Apicomplexa/Ciliates
Acanthareans
0.10#
Le picoplancton est très diversifiéLe picoplancton est très diversifié
?
?
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Le picoplancton est très diversifié
Le picoplancton est très diversifié
Baldauf 2003, Science
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Guillou et al. 2004
Prasinophytes
Prasinophytes
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HeterokontesHeterokontes
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Echantillons naturels
Echantillons naturels
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Group II
Group I
Pacifique EquatorialPacifique Equatorial
Moon et al. 2001, Nature
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Espèces picoplanctoniques non cultivées
Espèces picoplanctoniques non cultivées
Baldauf 2003, Science
?
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Marqueurs cellulairesMarqueurs cellulaires
Marqueur reconnaissant toutes les cellules à noyau
Marqueur Bolidomonas
Chlamydomonas Bolidomonas
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Jul Oct Jan Apr Jul Oct0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
Cel
l/mL
Date (2000-2001)
Eukaryotes Micromonas Ostreococcus Bathycoccus
Picoplancton au large de Roscoff
Picoplancton au large de Roscoff
données F. Not
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Valentin and Not, in prep.Pigment photosynthétique ?
Sonde Noyau
Visualiser des groupes non-cultivés
Visualiser des groupes non-cultivés
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Quel est le rôle du
picoplancton ?
Quel est le rôle du
picoplancton ?
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La chaîne alimentair
e
La chaîne alimentair
e
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20 m
80 m
150 m
Surface
thermocline
UV
Synechococcus 10 000 / ml
Picoeucaryotes 1 000 / ml
Bactéries 1 000 000 / ml
Microzooplancton 100 / ml
Virus 10 000 000 / ml
FerPhosphatesNitrates
Prochlorococcus 100 000 / ml Vent
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Une boucle plutôt qu’une chaîne
Une boucle plutôt qu’une chaîne
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Gènes et Génomes ?Gènes et
Génomes ?
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ADNADN
Chez l’homme
• 46 chromosomes
• 3 milliard de lettres
• 80 000 gènes
Chez l’homme
• 46 chromosomes
• 3 milliard de lettres
• 80 000 gènes Prochlorococcus
• 1 chromosome
• 1.6 millions de lettres
• 1 700 gènes
Prochlorococcus
• 1 chromosome
• 1.6 millions de lettres
• 1 700 gènes
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![Page 41: Le picoplancton La photosynthèse à léchelle du micron Daniel Vaulot Station Biologique de Roscoff CNRS and Université Paris 6, France](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062622/551d9db4497959293b8d927c/html5/thumbnails/41.jpg)
Le génome de l'océan...
Le génome de l'océan...
• Venter et al. 2004 :Mer des Sargasses
• 1800 nouvelles "espèces"
• 1,280,663 nouveaux gènes
• 12 génomes à peu près complets
• diversité des protéorhodopsines
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Extrême diversité
...
Extrême diversité
...
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En résuméEn résumé
• Le picoplancton est très petit (moins de 2 micron) mais très diversifié
• Il joue un rôle considérable dans le fonctionnement des écosystèmes océaniques
• Il offre un intérêt pour beaucoup de disciplines de la biologie