1. Diatom phytochromes integrate the entire visible light spectra for photosensing in marine environments
- Author
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Carole Duchêne, Jean-Pierre Bouly, Juan José Pierella Karlusich, Julien Sellés, Benjamin Bailleul, Chris Bowler, Maurizio Ribera d’Alcalà, Angela Falciatore, Marianne Jaubert, Biologie du chloroplaste et perception de la lumière chez les micro-algues, Institut de biologie physico-chimique (IBPC (FR_550)), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN), GBMF4981.01KR1661/20-1MITI interdisciplinary programFondation Bettencourt-Schueller (Coups d’élan pour la recherche francaise-2018), ANR-11-LABX-0011,DYNAMO,Dynamique des membranes transductrices d'énergie : biogénèse et organisation supramoléculaire.(2011), ANR-20-CE20-0024,CLIMA-CLOCK,Photopériodisme chez des microalgues ubiquistes modèles du phytoplancton marin : mécanismes moléculaires et sensibilité à l'augmentation de la température de l'océan(2020), ANR-11-BTBR-0008,OCEANOMICS,Biotechnologies et bioressources pour la valorisation des écosystèmes marins planctoniques(2011), ANR-19-CE20-0020,BrownCut,Elucidation des gènes spécifiques de la photosynthèse chez les diatomées(2019), ANR-21-CE02-0021,Dim,Croissance des micro-algues à très faibles lumières sous la banquise arctique à la sortie de la nuit polaire, et rôle dans l'inoculation du bloom printanier(2021), Jaubert, Marianne, Dynamique des membranes transductrices d'énergie : biogénèse et organisation supramoléculaire. - - DYNAMO2011 - ANR-11-LABX-0011 - LABX - VALID, Photopériodisme chez des microalgues ubiquistes modèles du phytoplancton marin : mécanismes moléculaires et sensibilité à l'augmentation de la température de l'océan - - CLIMA-CLOCK2020 - ANR-20-CE20-0024 - AAPG2020 - VALID, Biotech - Bioressources - Biotechnologies et bioressources pour la valorisation des écosystèmes marins planctoniques - - OCEANOMICS2011 - ANR-11-BTBR-0008 - BTBR - VALID, Elucidation des gènes spécifiques de la photosynthèse chez les diatomées - - BrownCut2019 - ANR-19-CE20-0020 - AAPG2019 - VALID, and Croissance des micro-algues à très faibles lumières sous la banquise arctique à la sortie de la nuit polaire, et rôle dans l'inoculation du bloom printanier - - Dim2021 - ANR-21-CE02-0021 - AAPG2021 - VALID
- Subjects
[SDV] Life Sciences [q-bio] ,[SDV]Life Sciences [q-bio] - Abstract
Aquatic life is strongly structured by light gradients, with gradual decrease in light intensity and differential attenuation of sunlight wavelengths with depth. How phytoplankton perceive these variations is unknown. By providing the firstin vivoquantitative assessment of the action of marine diatom phytochrome photoreceptors (DPH), we show that they efficiently trigger photoreversible responses across the entire light spectrum, unlike current models of phytochrome photosensing. The distribution and activity of DPHs in the environment indicate that they are extremely sensitive detectors of spectral light variations related to depth and optical properties of the water column in temperate and polar oceans, revealing a completely novel view of how light is perceived in the marine environment.
- Published
- 2023