Amato, A.

Bowler, C.

De Martino, A.

Huysman, M.J.J.

Mathieu, B.

Rostaing, P.

Tanaka, A.

Tirichine, L.

Open Marine Archive

XXII International Diatom Symposium 
 
~ 228 ~ 
 
ORGANELLAR DIVISION AND VESICULAR TRANSPORT DURING CELL DIVISION IN 
THE MARINE PENNATE DIATOM PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM 
 
Atsuko Tanaka1, Alessandra De Martino1, Alberto Amato1, Marie J. J. Huysman2, Benjamin 
Mathieu3, Philippe Rostaing4, Leïla Tirichine1 & Chris Bowler1 
1Environmental and Evolutionary Genomics Section, Institut de Biologie de l’Ecole Normale 
Supérieure (IBENS) 
2Laboratory of Protistology and Aquatic Ecology, Department of Biology, Ghent University 
3IBENS Imaging Platform, 46, rue d’Ulm 
4Neurosceience Section, Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS) 
 
Diatom  cells  have  been  used  for  cytological  research  for  more  than  a  hundred  years, 
especially for studies of mitosis and valve formation. Despite the  information accumulated 
about these two topics, organellar ultrastructural changes with respect to cell division have 
received little attention. In the marine pennate diatom P. tricornutum, it is well known that 
the  single  chloroplast  changes  its  form  during  the  cell  cycle,  however  it  remains  to  be 
elucidated how and when a  chloroplast divides  into  two daughter plastids. To  clarify  the 
timing  and  the  machinery  of  secondary  chloroplast  division  in  diatoms,  we  observed 
synchronized  P.  tricornutum  cells  by  using  transmission  electron microscopy  (TEM)  and 
confocal microscopy (CM) during the progression of the cell cycle.  
By  time‐lapse  CM  imaging  and  TEM,  we  found  that  the  chloroplast  divided  following 
formation of a  central  constriction prior  to karyokinesis and  cytokinesis.  Interestingly  the 
pyrenoid, located in the center of the chloroplast, was divided at the same position without 
constriction. After chloroplast division, cytokinesis began before karyokinesis at one side of 
the  longitudinal  axis.  Additionally,  vesicle  transport  during  cytokinesis was  tracked  using 
vesicle  transport  proteins  (SEC4  and  SYTA)  fused  with  GFP.  SYTA‐YFP  localized  to  the 
cleavage furrow, while SEC4‐YFP indicated transport of vesicles from the Golgi to the plasma 
membrane. 
These observations elucidate the process of diatom chloroplast division and the plasticity of 
chloroplast structures during cell division. Moreover the different types of vesicle transport 
during  cytokinesis  suggest  different  roles  such  as  for  exocytosis  and  for  addition  of  new 
plasma membrane. 
 
 
 
   


Organellar division and vesicular transport during cell division in the marine pennate diatom <i>Phaeodactylum tricornutum</i>

Organellar division and vesicular transport during cell division in the marine pennate diatom <i>Phaeodactylum tricornutum</i>

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Open Marine Archive