Julien Pagliardini, Juliette Jouhet, Adeline Le Monnier, Melissa Conte, Toshihiro Obata, Giovanni Finazzi, Antonio Emidio Fortunato, Angela Falciatore, Eric Maréchal, Alisdair R. Fernie, Mark G. Poolman, Davide Dal Bo, Valeria Villanova, Dimitris Petroutsos, Gilles Curien, Dipali Singh, Fermentalg, Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Biologie Computationnelle et Quantitative = Laboratory of Computational and Quantitative Biology (LCQB), Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Biological and Medical Sciences, Oxford Brookes University, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP), Max-Planck-Gesellschaft, Marie Curie Initial Training Network Accliphot (FP7-PEPOPLE-2012-ITN, 316427), Region Rhone-Alpes (Cible project), Programme Investissement d’Avenir Oceanomics, ANR-12-BIME-0005,DiaDomOil,Domestication des diatomées pour la production de biocarburants(2012), ANR-10- LABX-49-01,Labex GRAL,Labex GRAL, Physiologie cellulaire et végétale [2016-2019] (LPCV [2016-2019]), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UMR 1417 PCV Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Fermentalg SA, Department of Biological and Medical Sciences, Oxford Brookes University, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology (MPI-MP), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), ANR (DiaDomOil) [ANR-12BIME-0005], CEA Bioenergies programme, Programme Investissement d'Avenir Oceanmics, CNRS Defi, HFSP [HFSP0052], Marie Curie Initial Training Network CALIPSO (ITN) [GA 607607], ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), European Project: 316427, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes (UGA), Université Pierre et Marie Curie (Paris 6), Villanova V., Fortunato A.E., Singh D., Bo D.D., Conte M., Obata T., Jouhet J., Fernie A.R., Marechal E., Falciatore A., Pagliardini J., Le Monnier A., Poolman M., Curien G., Petroutsos D., and Finazzi G.
Diatoms are prominent marine microalgae, interesting not only from an ecological point of view, but also for their possible use in biotechnology applications. They can be cultivated in phototrophic conditions, using sunlight as the sole energy source. Some diatoms, however, can also grow in a mixotrophic mode, wherein both light and external reduced carbon contribute to biomass accumulation. In this study, we investigated the consequences of mixotrophy on the growth and metabolism of the pennate diatom Phaeodactylum tricornutum , using glycerol as the source of reduced carbon. Transcriptomics, metabolomics, metabolic modelling and physiological data combine to indicate that glycerol affects the central-carbon, carbon-storage and lipid metabolism of the diatom. In particular, provision of glycerol mimics typical responses of nitrogen limitation on lipid metabolism at the level of triacylglycerol accumulation and fatty acid composition. The presence of glycerol, despite provoking features reminiscent of nutrient limitation, neither diminishes photosynthetic activity nor cell growth, revealing essential aspects of the metabolic flexibility of these microalgae and suggesting possible biotechnological applications of mixotrophy. This article is part of the themed issue ‘The peculiar carbon metabolism in diatoms'.