Le diméthylsulfoniopropionate (DMSP) est le précurseur biogène du diméthylsulfure (DMS), gaz à effet de refroidissement sur le climat. Le DMSP est produit par certains groupes de phytoplancton dont les dinoflagellés. Le DMSP peut avoir de multiples fonctions telles que: osmolyte, cryoprotecteur, antioxydant, donneur de méthyle, molécule de défense contre les brouteurs et exsudat de surcharges métaboliques en conditions de croissance déséquilibrée. Cependant, le rôle biologique majeur du DMSP ainsi que la variabilité du contenu en DMSP chez les dinoflagellés demeure à ce jour incertain. Comme les dinoflagellés peuvent être sensibles à l’agitation, des méthodes de mesure du DMSP dans les cultures ont été évaluées et la mesure du DMSP total en tant qu’estimateur du DMSP intracellulaire a été retenue pour la majeure partie des expériences. J’ai regroupé toutes les valeurs publiées de concentration en DMSP mesurées chez les dinoflagellés et ajouté mes propres mesures effectuées au laboratoire sur 9 espèces. La base de données obtenue propose une synthèse des valeurs de concentration en DMSP exprimées par volume cellulaire qui s’étalent sur 6 ordres de grandeur avec une moyenne de 242 mM (n=61) et qui incluent les valeurs les plus extrêmes et les plus élevées obtenues parmi tous les groupes de phytoplancton. Le contenu en DMSP a été analysé en fonction de plusieurs critères biologiques à l’origine de la grande diversité des dinoflagellés. Les espèces bioluminescentes et les espèces qui contiennent des plastes d’haptophyte ont des concentrations en DMSP significativement plus faibles alors que des concentrations plus fortes sont observées dans les espèces méditerranéennes. Le rôle biologique du DMSP a été plus particulièrement étudié pour le dinoflagellé hétérotrophe Crypthecodinium cohnii. Le DMSP agit en tant qu’osmolyte avec une réponse à court terme suite a un choc hyperosmotique et à long terme après un choc hypoosmotique. De plus, la concentration en DMSP augmentait avec la croissance de la culture en réponse à une carence en glucose, laquelle suggérait que le DMSP pourrait remplacer d’autres osmolytes dérivés du glucose. La réponse d’ajustement du DMSP pour une culture transférée dans un milieu carencé ou supplémenté en glucose s’effectuait de manière exceptionnellement rapide (<1 min). La limitation en azote a également affecté la concentration en DMSP chez C. cohnii en augmentant sa concentration, soit agissant potentiellement en tant que métabolite de surcharge lors d’excès de sulfates, soit en tant qu’antioxydant en conditions de stress nutritif. Dans l’ensemble, ces résultats confirment l’importance de la contribution des dinoflagellés dans la production de DMSP.

Dimethylsulphoniopropionate (DMSP) is the biogenic precursor of the climatecooling gas dimethylsulphide (DMS). DMSP is produced by certain phytoplankton groups including dinoflagellates. DMSP is a multifunctional compound potentially acting as an osmolyte, cryoprotectant, antioxidant, methyl donor, grazer deterrent and overflow exudate but its primary biological role and the variation in DMSP content in dinoflagellates remain unclear. As dinoflagellates can be sensitive to agitation, the methods for DMSP measurements in cultures were assessed and the measurement of total DMSP as a surrogate for intracellular DMSP was retained for most experiments. I collected all the published DMSP data in dinoflagellates and measured DMSP in 9 species. The obtained dataset proposed a summary of DMSP concentrations in dinoflagellates which spread over 6 orders of magnitude with an average of 242 mM (n=61) and include the widest and highest DMSP concentrations reported in phytoplankton. The DMSP content was analysed in relation with various biological criteria that determine the wide diversity of the dinoflagellate group. Bioluminescent species and species holding haptophyte-like plastids have significantly lower DMSP concentrations whereas higher concentrations were found in Mediterranean species. The role of DMSP was further investigated in the heterotrophic dinoflagellate Crypthecodinium cohnii by testing the effect of abiotic parameters on its DMSP content. DMSP acted as an osmolyte with a short-term response to hyperosmotic shock and long-term response to hypoosmotic shock. Concentrations also increased with growth as a result of glucose depletion suggesting that DMSP might replace glucose-derived osmolytes. The DMSP adjustment of cultures transferred into glucose-depleted or repleted media appeared to be exceptionally fast (<1 min). Nitrogen limitation also increased DMSP concentrations, possibly due to DMSP acting as an overflow metabolite for excess sulphur or as an antioxidant under starvation stress. Overall the results strongly support the contribution of the dinoflagellate group to the DMSP production.