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Débloquer un verrou de la photo-production d’hydrogène


Une équipe du Biam fait un nouveau pas vers un contrôle de la photo-production d’hydrogène. Explications.

Publié le 31 juillet 2018
La photosynthèse produit, en présence de lumière, de l’oxygène ainsi que l’énergie nécessaire aux plantes pour vivre.  Chez les algues, cette énergie peut servir à photo-produire de l'hydrogène via une enzyme nommée hydrogénase. Cette enzyme est inhibée irréversiblement par l’oxygène produit par la photosynthèse, ce qui limite grandement les applications biotechnologiques. A l’aube, la lumière solaire active la photosynthèse : hydrogène et oxygène sont produits simultanément pendant plusieurs minutes jusqu’à ce que l’oxygène inhibe l’hydrogénase. Pour protéger l’hydrogénase et donc poursuivre la production d’hydrogène, favoriser les mécanismes cellulaires de consommation d’oxygène semblait prometteur.
 
Les chercheurs du Biam, en collaboration avec des chercheurs de l’Université de la Ruhr ont démontré pour la première fois l’existence d’un mécanisme consommant l’oxygène en utilisant l’énergie de la photosynthèse lors de la photo-production d’hydrogène. Chez un mutant dépourvu de ce mécanisme de consommation d’oxygène, la production d’hydrogène par la microalgue s’est avérée être accrue de près de 30 %. Contrairement à ce que l’on pensait, ce mécanisme entre donc en compétition avec la production d’hydrogène et ne protège pas l’hydrogénase. Au vu de ces travaux, c’est tout un paradigme qui est modifié : les mécanismes de consommation d’oxygène qui étaient vus comme des alliés incontestés de la production d’hydrogène s’avèrent avoir un rôle plus ambigu, car ils monopolisent une partie des ressources de la photosynthèse. 

Cette étude montre que l’équilibre entre la consommation de l’oxygène photosynthétique et la production d’hydrogène est la pierre angulaire de la photo-production d’hydrogène de demain. Les chercheurs français et allemands poursuivent leur collaboration sur l’étude des stratégies de protection de l’hydrogénase contre l’oxygène.

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