Autre volet de la recherche sur Chlamydomonas reinhardtii à l’ULg : l’homéostasie des métaux. L’homéostasie est la capacité d’un être vivant à conserver l’équilibre de son milieu interne. «Tous les organismes vivants ont besoin de métaux comme le zinc, le manganèse, le fer ou le cuivre, pour vivre, explique Marc Hanikenne du laboratoire de Biologie cellulaire végétale, mais s’il n’y a pas une bonne balance et que les limites physiologiques ne sont pas respectées, les métaux peuvent être toxiques pour l’organisme». Ce chercheur a tenté d’élucider les mécanismes utilisés par Chlamy pour réguler cet apport en métaux. «L’homéostasie des métaux implique des transports à travers la membrane de la cellule et ce par l’intermédiaire de protéines, explique Marc Hanikenne. Il y a parfois dix ou quinze gènes qui codent pour des protéines très similaires. Travailler sur un être unicellulaire permet de disséquer plus facilement le rôle de chaque protéine». L’aspect évolutif intéresse particulièrement ce chercheur : «on retrouve également des caractéristiques végétales et animales dans la manière dont Chlamy gère l’équilibre de ses métaux. Cela peut nous aider à comprendre l’évolution de certains mécanismes liés à l’absorption des métaux au cours des adaptations des organismes à leur environnement».

C’est grâce à un programme informatique que Marc Hanikenne a pu repérer les gènes impliqués dans l’homéostasie des métaux chez Chlamydomonas reinhardtii. Par comparaison avec des gènes similaires présents chez d’autres espèces, il a formulé des hypothèses sur la fonction de ceux-ci et des expériences sont venues les confirmer. Une meilleure connaissance dans le domaine de l’absorption des métaux par les végétaux, et ce grâce à un être très simple comme Chlamy, permettra à terme d’améliorer la qualité nutritionnelle. En effet beaucoup de personnes présentent des carences en fer et en zinc, souvent dues à une alimentation trop pauvre en métaux. Si les gènes liés au captage des métaux sont identifiés, des plantes qui absorbent plus efficacement certains métaux pourront être créées et combler ainsi les carences nutritionnelles de la population.

La capacité d’absorption des plantes trouve également un intérêt dans le domaine de la dépollution des sols. Les végétaux stockent des métaux nocifs tels que le cadmium, le plomb, l’aluminium ou le mercure. Ils possèdent des mécanismes de détoxication qui leur permet d’emmagasiner ces métaux lourds sans être incommodés. Certaines plantes poussent naturellement sur des sites pollués par ces métaux. L’étude des gènes qui codent pour les protéines nécessaires à l’absorption des métaux chez Chlamy donne de nouvelles informations sur ces mécanismes. Un pas de plus vers la création de plantes génétiquement modifiées capables de décontaminer les sols.