Copper (Cu), one of about seven essential metals used by photoautotrophs, is a limiting resource in some parts of the ocean because of its low and variable concentration. This thesis examined copper dependence of growth, Cu uptake and quotas of diatoms of the Thalassiosirales isolated from different ocean habitats. A major finding of the research was that Cu quotas of diatoms of the Thalassiosirales are dependent on the type of photosynthetic electron transport gene they contain viz. plastocyanin; encoding a Cu-dependent protein versus cytochrome c6; encoding a Fe-dependent protein. Increased Cu quotas of plastocyanin-containing species reduced the growth rates they attained in Cu-deplete seawater. Cytochrome c6-containing species required lower Cu concentrations to achieve maximum rates of growth and contained less cellular Cu than plastocyanin-containing species. Steady state uptake rate of Cu by T. oceanica (a plastocyanin-containing species) was a linear function of growth irradiance at low and high Cu concentration, suggesting that Cu uptake was light dependent. In Cu-deplete seawater, high light abolished the Cu-limited phenotype of this species by enabling it to acquire sufficient Cu for maximum growth. / Le cuivre (Cu) est un des environs sept métaux essentiels utilisé par les photoautotrophes. De plus, cet élément est une ressource limitante dans certains endroits de l'océan car sa concentration est faible et variable. Cette thèse a pour but d'examiner la croissance, l'absorption et les quotas des diatomées Thalassiosirales en fonction du cuivre, isolées de différents habitats océaniques. Une des principales conclusions de cette recherche est que les quotas de Cu des diatomées Thalassiosirales sont dépendent du type de gêne présent pour le transport des électrons durant la photosynthèse viz. plastocyanine. Le gêne de la plastocyanine encode une protéine qui est dépendante sur le cuivre tandis que celle du cytochrome c6 encode une protéine dépendante sur le fer. L'augmentation des quotas de Cu des espèces qui contiennent la plastocyanine réduit le taux de croissance qu'elles atteignaient dans de l'eau de mer appauvrie en Cu. Les espèces qui contiennent le cytochrome c6 exigeaient des concentrations de Cu plus faibles pour atteindre des taux de croissance maximaux et contenaient moins de Cu dans leurs cellules que les espèces ayant la plastocyanine. Le taux d'absorption de Cu à l'état stationnaire par T. oceanica (une espèce contenant la plastocyanine) répondait de façon linéaire à l'irradiance lors de concentrations faibles et élevées de Cu. Ces résultats suggèrent que l'absorption du Cu est dépendent sur la lumière. Dans des eaux appauvries en Cu, des taux élevés de lumière ont supprimé le phénotype limité en Cu en permettant aux organismes d'acquérir une quantité suffisante de Cu pour la croissance maximale.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106254 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kim, Jun-Woo |
| Contributors | Neil Price (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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