La phosphatase alcaline en milieu marin: ses caractéristiques, son ...
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tel-00641975, version 1 - 17 Nov 2011<br />
3.3 Rôle du phosphore, de l’azote et du carbone dans l’activité de la<br />
<strong>phosphatase</strong> <strong>alcaline</strong><br />
Les activités phosphatasiques des communautés planctoniques dép<strong>en</strong>d<strong>en</strong>t des conc<strong>en</strong>trations<br />
<strong>en</strong> phosphore, <strong>en</strong> azote inorganiques, et <strong>en</strong> carbone organique.<br />
En <strong>milieu</strong> <strong>marin</strong>, comme <strong>en</strong> eau douce, il a été souv<strong>en</strong>t rapporté que l’activité phosphatasique<br />
des communautés planctoniques varie à l’inverse des conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> phosphore<br />
inorganique (Cembella et al., 1984a, Jans<strong>son</strong> et al., 1988, Nausch, 1993 ; Vidal et al., 2003).<br />
Ainsi, cette activité est souv<strong>en</strong>t plus élevée dans les <strong>milieu</strong>x prés<strong>en</strong>tant des car<strong>en</strong>ces <strong>en</strong> ions<br />
orthophosphate, <strong>en</strong> particulier dans les <strong>milieu</strong>x oligotrophes (Perry, 1972 ; Chrost et<br />
Overbeck, 1987 ; B<strong>en</strong>itez-Nel<strong>son</strong>, 2000). Cette activité permettrait aux communautés<br />
d’utiliser le phosphore organique pour produire du phosphore inorganique qui serait <strong>en</strong>suite<br />
rapidem<strong>en</strong>t assimilé par les cellules. A l’inverse, lorsque les conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> phosphore<br />
inorganique <strong>son</strong>t fortes, les activités phosphatasiques des communautés planctoniques <strong>son</strong>t<br />
souv<strong>en</strong>t bas<strong>ses</strong>. C’est notamm<strong>en</strong>t le cas dans les <strong>milieu</strong>x eutrophes. Cette relation <strong>en</strong>tre les<br />
conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> phosphore inorganique et les activités phosphatasiques <strong>en</strong> fait de bons<br />
indicateurs du niveau trophique des <strong>milieu</strong>x aquatiques (Cembella et al., 1984b ; Hoppe<br />
2003).<br />
Ces variations d’activité résult<strong>en</strong>t d’une sélection d’espèces dont l’activité phosphatasique est<br />
constitutivem<strong>en</strong>t adaptée aux conc<strong>en</strong>trations <strong>en</strong> orthophosphate, ou d’espèces chez lesquelles<br />
la synthèse de l’<strong>en</strong>zyme est régulée au niveau moléculaire par le phosphore inorganique. Le<br />
premier type d’activité est qualifié de constitutif et le deuxième de répressible.<br />
Les activités phosphatasiques de type répressif exist<strong>en</strong>t chez les espèces phytoplanctoniques<br />
ou bactéri<strong>en</strong>nes des eaux douces comme des eaux <strong>marin</strong>es (Perry, 1972 ; Chrost et Overbeck,<br />
1987 ; B<strong>en</strong>itez-Nel<strong>son</strong>, 2000, Cembella et al., 1984a, Jans<strong>son</strong> et al., 1988, Nausch, 1993 ;<br />
Vidal et al., 2003). Chez ces espèces, les ions orthophosphate prés<strong>en</strong>ts dans les <strong>milieu</strong>x<br />
extracellulaires ou intracellulaires réprim<strong>en</strong>t la synthèse de l’<strong>en</strong>zyme, laquelle est déréprimée<br />
lorsque ces ions <strong>son</strong>t <strong>en</strong> faible conc<strong>en</strong>tration (Jans<strong>son</strong> et al., 1988). Le mécanisme moléculaire<br />
de ce contrôle a été étudiée notamm<strong>en</strong>t sur Escherichia coli (Wanner, 1986), Saccharomyces<br />
cerevisiae (L<strong>en</strong>burg et O’Shea, 1996) et une Prasinophycée <strong>marin</strong>e : Tetraselmis chui (Chung<br />
et al., 2003) ainsi que sur des souches d’eau douce de la cyanobactérie Synechococcus sp.<br />
(Ray et al., 1991 ; Aiba et Mizuno 1994 ; Nagaya et al., 1994). Les auteurs ont mis <strong>en</strong><br />
évid<strong>en</strong>ce un <strong>en</strong>semble de gènes : le régulon pho qui répond aux limitations <strong>en</strong> phosphore <strong>en</strong><br />
augm<strong>en</strong>tant l’expression de la <strong>phosphatase</strong> <strong>alcaline</strong>, mais aussi celle du transporteur du<br />
phosphore inorganique. Deux sortes de <strong>phosphatase</strong> ont été id<strong>en</strong>tifiées : une <strong>en</strong>zyme P-<br />
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