Dans ce projet, nous utilisons la protéomique expérimentale et computationnelle, ainsi que la phylogénie, pour recenser les protéines envoyées aux plastes des différents groupes d’algues, et leurs origines évolutives. Nous nous intéressons particulièrement à deux lignées d’algues : les dinoflagellés, qui ont remplacé leurs plastes ancestrales par plusieurs endosymbioses en série ; et les chrysophytes, qui ont perdu leur capacité de photosynthèse à plusieurs fois. Avec ces systems, nous essayons d’évaluer comment les protéomes chloroplastiques, que nous considérons commes des « mosaïques » de protéines provenant de l’hôte, du symbiote et d’ailleurs, sont influencé par l’histoire évolutive de l’hôte, et d’identifier des protéines inconnues liées à des fonctions métaboliques importantes, telles que la capacité de faire la photosynthèse.

Dans ce projet, nous utilisons la phylogénie, la localisation expérimentale, la mutagenèse d’espèces transformables, et la méta-génomique pour caractériser des protéines présentes dans les chloroplastes d’algues main pas associées avec ceux des plantes. Nous nous sommes historiquement concentrés sur les diatomées, un groupe d’algues abondant dans l’océan contemporain, mais nous souhaitons commencer à utiliser d’autres systèmes, tels que les algues vertes et les protistes, dans ces projets. Nous projets actuels portent sur le fonctionnement de la glycolyse chloroplastique, les transporteurs associés à la production primaire marine, et les nouvelles protéines partagées entre les diatomées, les algues vertes et les protistes. Pour explorer toutes ces questions, nous utilisons le réseau de données méta-génomiques de Tara Oceans pour identifier des phénotypes probables associés à nos protéines, que nous essayons ensuite de valider en laboratoire.

Dans ce dernier projet, nous utilisons des approches génomiques, phylogénétiques, physiologiques et environnementales pour explorer comment le transfert horizontal de gènes, et les interactions avec autres espèces, ont eu un impact sur l’évolution primordiale et l’écologie actuelle d’algues. Nous nous intéressons particulièrement à la biodiversité de l’océan Arctique, dont nous avons montré possède des « gènes spécifique à l’Arctique « probablement partagé par le transfert horizontal dans cet océan ; et au pan-génome des haptophytes, un groupe d’algues ayant une importance mondiale et une résilience possible face au réchauffement des océans. Pour ces projets, nus maintenons une modeste collection de cultures pour ces deux groupes d’algues, et nous souhaitons intégrer de plus en plus l’échantillonnage environnementale dans nos recherches futurs.