Poulhazan, Alexandre (2022). « Nouvelles approches de résonance magnétique nucléaire de l'état solide pour l'étude de cellules de microalgues intactes » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.
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Résumé
Les microalgues sont à la base des écosystèmes aquatiques. Leur perturbation par des pollutions et le réchauffement climatique peut déstabiliser toute la chaîne alimentaire, entraînant des conséquences sur des industries au coeur de l’économie côtière comme l’aquaculture. Les microalgues constituent également une alternative nutritive et énergétique sérieuse pour répondre à l’émergence d’une crise alimentaire et énergétique mondiale. De plus, leur capacité à bioaccumuler des métaux ou nanoparticules dans leur paroi permettrait aussi la décontamination naturelle de l’eau - sujet de grande priorité pour nombre d’agences environnementales à travers le monde. Malgré l’importance de ces organismes, nos connaissances concernant l’architecture fine de différents constituants cellulaires des microalgues restent encore limitées. Il est donc essentiel de pouvoir caractériser les cellules algales à un niveau détaillé. Cette thèse utilise la résonance magnétique nucléaire de l’état solide (RMN-és) pour fournir des informations structurales au niveau nanoscopique sur les microalgues Parachlorella beijerinckii et Chlamydomonas reinhardtii. Cette technique non destructive compte sur un fort champ magnétique pour sonder la structure et la dynamique des molécules. Dans le cas de systèmes complexes comme des cellules, la RMN-és reste encore peu appliquée car elle produit un nombre colossal de signaux dont l’analyse est extrêmement exigeante. Dans ce contexte, la thèse proposée ici repousse les limites de la RMN-és en proposant de nouvelles approches pour caractériser des extraits ou des cellules entières. En proposant une attribution détaillée de nombreux sucres d’algues, ce travail représente une amélioration des connaissances dans le domaine de la RMN des sucres. Cette thèse présente aussi une avancée significative dans le domaine des microalgues en donnant des détails moléculaires inédits sur les sucres retrouvés dans différentes parties de la cellule. Un travail de caractérisation détaillé de son amidon - la réserve énergétique de la cellule - et de sa paroi protectrice riche en glycoprotéines est ainsi présenté avec des détails moléculaires qui a mené à des résultats originaux. Par exemple, ce projet a permis de décrire la dynamique, l’hydratation et des contacts préférentiels au sein de la paroi de la microalgue Chlamydomonas reinhardtii. En plus d’extraits, ce projet a permis de proposer des méthodes applicables sur la cellule et de caractériser finement différentes parties de la cellule in situ par des expériences de RMN-és sur des échantillons marqués avec des isotopes stables. Toutes ces informations recueillies et interprétées sont ainsi déterminantes pour mieux exploiter cette bioressource que sont les microalgues. Ce travail de thèse ouvre donc la voie à une meilleure compréhension des effets du réchauffement climatique et les conséquences de contaminations sur les microalgues, et est un pas vers un meilleur suivi de la bioingénierie pour surproduire du biocarburant ou d’autres molécules d’intérêt. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : glycoprotéines, microalgues, paroi, polysaccharides, résonance magnétique nucléaire de l’état solide
| Type: | Thèse ou essai doctoral accepté |
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| Informations complémentaires: | Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
| Directeur de thèse: | Marcotte, Isabelle |
| Mots-clés ou Sujets: | Microalgues / Polysaccharides / Amidon / Glycoprotéines / Paroi cellulaire / Résonance magnétique nucléaire / Chlamydomonas reinhardtii / Parachlorella beijerinckii |
| Unité d'appartenance: | Faculté des sciences > Département de chimie Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: | Service des bibliothèques |
| Date de dépôt: | 03 août 2022 14:17 |
| Dernière modification: | 03 août 2022 14:17 |
| Adresse URL : | http://archipel.uqam.ca/id/eprint/15712 |
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