PhD student opportunity in “microalgae lipid droplet”
PhD student opportunity on “microalgae lipid droplet”
Funding: CEA (CEA offers a competitive stipend plus all healthy benefits included)
Laboratory:
The team of “Microalgae and Bioenergies”, CEA, CNRS, Aix-Marseille University, France
Director of the PhD thesis: Yonghua Li-Beisson (yonghua.li@cea.fr)
For her research work: https://orcid.org/0000-0003-1064-1816
Team website: BIAM – Equipe Bioénergies et Microalgues (cea.fr)
The project summary:
Dissecting the molecular mechanisms of lipid droplet formation and turnover in microalgae
Plants and algae live in a fluctuating and often hostile environment. Lipid droplet (LD) is one of the major strategies photosynthetic eukaryotes have evolved to ensure their optimal growth and survival. LDs are made of a neutral lipid core surrounded by a monolayer of membrane lipids and decorated with proteins. LDs play many functions including energy and carbon storage, as an acyl pool for membrane synthesis and cell-to-cell signaling. LD biogenesis and turnover is therefore tightly coordinated to cells’ metabolic needs in a fluctuating environment. Although the major conceptual steps around LD biogenesis and turnover have been outlined, the molecular details remain to be worked out. This PhD project aims to dissect the molecular mechanisms underlying LD turnover in the model microalga Chlamydomonas reinhardtii. We will first provide a dynamic map of LD proteome and lipidome under dynamic environmental conditions, then use protein-protein interaction studies to identify key proteins and their inter-acting partners, and finally we will investigate the function of these proteins in LD biology and cell physiology via study of knock-out/knock-in genetic mutants. This project should fill the gaps in our knowledge of LD biology, and provide an improved understanding of LD dynamics for better energy storage and utilization, key for a sustainable green economy.
French version:
Étudier les mécanismes moléculaires de la formation et du renouvellement des gouttelettes de lipides dans les microalgues
Les plantes et les algues vivent dans un environnement fluctuant qui peut rapidement devenir adverse (e.g. carences nutritives, stress lumineux). La gouttelette lipidique (« lipid droplet », LD) est l’une des principales stratégies que les eucaryotes photosynthétiques ont développé pour assurer la mise en réserve sous une forme très compacte de molécules énergétiques servant à leur croissance et leur survie. Les LD sont constituées d’un noyau de lipides neutres entouré d’une monocouche de lipides membranaires contenant des protéines. Les LD jouent de nombreuses fonctions, notamment le stockage de l’énergie et du carbone, en tant que pool de chaines acyles pour la synthèse membranaire et la signalisation de cellule à cellule. La biogenèse et le renouvellement des LD sont donc étroitement coordonnés aux besoins métaboliques des cellules dans un environnement fluctuant. Bien que les principales étapes conceptuelles de la biogénèse et du renouvellement des LD aient été décrites, les détails moléculaires restent à définir. Ce projet de doctorat vise à disséquer les mécanismes moléculaires qui sous-tendent le renouvellement des LD dans la microalgue modèle Chlamydomonas reinhardtii. Nous fournirons d’abord une carte dynamique du protéome et du lipidome des LD dans des conditions environnementales dynamiques, puis nous utiliserons des études d’interaction protéine-protéine pour identifier les protéines clés et leurs partenaires d’interaction, et enfin nous étudierons la fonction de ces protéines dans la biologie des LD et la physiologie cellulaire par l’étude des mutants génétiques knock-out/knock-in. Ce projet devrait combler les lacunes dans nos connaissances de la biologie des LD, et fournir une meilleure compréhension de la dynamique des LD pour un meilleur stockage et une meilleure utilisation de l’énergie, clé pour une économie verte durable.