​Faire produire de la biomasse et des molécules d’intérêt par les végétaux nécessite de maîtriser la photosynthèse et ses systèmes de régulation. Or, la photosynthèse est un mécanisme complexe qui convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique sous forme de deux molécules : l’ATP et la NADPH. La production de NADPH est l’aboutissement de réactions d’oxydo-réduction par transfert d’électrons. Celle de l’ATP dépend d’une force dite proton-motrice à travers la membrane du chloroplaste¹. L’équilibre entre les composantes électronique et protonique est crucial pour la performance énergétique de la photosynthèse.

Un de ses mécanismes majeurs de régulation était jusqu’alors connu uniquement chez les végétaux supérieurs. Il s’agit de la voie « Proton Gradient Regulation 5 » (PGR5), impliquée dans le transfert cyclique d’électrons autour du photosystème I. Son existence, qui restait incertaine chez les microalgues, vient d’être démontrée par des chercheurs du CEA-IBEB sur Chlamydomonas reinhardtii. Dans des conditions métaboliques extrêmes, ce mécanisme de rétrocontrôle évite « l’emballement » et la destruction de la machinerie photosynthétique. Son fonctionnement est semblable au frein centrifuge limitant la vitesse de rotation des éoliennes.

1. Le chloroplaste est un organite intracellulaire, siège de la photosynthèse.