Si nombre de chercheurs travaillent sur la photosynthèse, notamment à la DRF, c’est que ce mécanisme clé du vivant renferme encore beaucoup de mystères. La photosynthèse capte le CO2 et produit de l'oxygène et des sucres. Cette chimie est rendue possible grâce à l'apport énergétique de la lumière et grâce à la régulation de cet apport énergétique. Les rouages de cette régulation sont encore plus précis qu’une horlogerie suisse. Notamment, il faut que l’énergie solaire soit distribuée entre un photosystème et l’autre dans un système bien huilé. « Deux photosystèmes captent en effet l’énergie lumineuse, précise Jean Alric, chercheur au Biam. L’un et l’autre sont branchés en série. Il faut qu’ils reçoivent l'énergie lumineuse dans de bonnes proportions. »
Une équipe du Biam, en collaboration avec un groupe de l'Institut de biologie physico-chimique montre qu’une enzyme, appelée cytochrome b6f, est un des chefs d’orchestre de cette régulation. Ce cytochrome induit une cascade d’évènements chimiques. « A travers une interaction protéine-protéine, le cytochrome b induit l'autophosphorylation d’une protéine dénommée Stt7, qui phosphoryle à son tour les protéines qui captent la lumière », explique le biologiste. Ces changements de phosphorylation, qui se traduisent par l’apport d’un groupe phosphate, provoquent une réorganisation de la structure des membranes photosynthétiques. « A l’état déphosphorylé, ces membranes sont empilées les unes sur les autres, dit Jean Alric. La phosphorylation par Stt7 déstabilise cet empilement, provoque une répulsion entre les membranes et la migration des protéines qui captent la lumière. Ce changement d’architecture réajuste la répartition des photons entre les deux photosystèmes. »
La fluidité de la membrane photosynthétique et les régulations qui y sont associées permettent donc le fonctionnement d'une "mécanique bien huilée", résistante à l'échauffement et de ce fait économique en termes énergétiques.