Les températures des eaux marines augmentent en raison du changement climatique anthropique, ce qui constitue une menace majeure pour les écosystèmes marins. Les diatomées sont d'importants producteurs primaires marins et, à ce titre, elles sont soumises aux vagues de chaleur marine et à l'augmentation de la température des océans. De plus, à marée basse, les diatomées sont régulièrement exposées à des températures élevées. Cependant, les réponses physiologiques et épigénétiques à une exposition à long terme au stress thermique restent largement inconnues chez la diatomée Phaeodactylum tricornutum.

Qu'est-ce que l'épigénétique qui permet de contrôler la réponse aux stress environnementaux, notamment ? L'ADN est organisé selon une structure dite en "collier de perle" chez les eucaryotes. Des protéines appelées histones constituent les perles du collier tandis que l'ADN est le fil du collier. Les perles ou histones peuvent être décorées par des modifications chimiques comme la méthylation.

Nous avons examiné les changements dans la morphologie cellulaire, la photosynthèse et l'abondance de la marque H3K27me3 (une marque épigénétique consistant en la tri-méthylation de la lysine 27 sur l'histone H3, une décoration particulière d'une des perles) après des stress thermiques . Pour cela, l’enzyme « Enhancer of Zeste » qui dépose cette décoration particulière a été mutée. Nous avons montré que la perte de cette décoration connue pour contrôler la forme de la diatomée Phaedactylum triconutum est impliquée dans la réponse morphologique suite à une augmentation de la température (doi.org/10.3390/ijms25158373).

En conclusion, notre étude rapporte les premières preuves de changements morphologiques déclenchés par le réchauffement des océans chez une diatomée modèle et contrôlés par une enzyme épigénétique. Chaque morphotype de cette diatomée s'adapte différemment à un environnement donné. Il est donc probable que le réchauffement de la température marine modulera l'abondance des morphotypes chez la diatomée P. tricornutum et probablement chez d'autres producteurs marins primaires. Il pourrait en résulter un écosystème déséquilibré ayant un impact sur la structure et la fonction de la communauté.