Appel d`offres de financement de projets de recherche pour

Appel d’offres de financement de projets de recherche pour stagiaires de master en
écologies et sciences de l’environnement marines et continentales
Proposition de stage de MASTER 2 dans le cadre de CARESE.
Titre : Importance de l’apoptose dans le contrôle et la régulation des populations
symbiotiques chez les moules hydrothermales du genre Bathymodiolus.
Responsables de stage :
TANGUY Arnaud : équipe ABICE , UMR 7144 (UPMC-CNRS), station biologique de
Roscoff, email : [email protected], tel : 02.98.29.25.27
DUPERRON Sébastien : UMR 7208 BOREA - équipe Adaptation aux Milieux Extrêmes,
MNHN, CNRS 7208, UPMC, IRD 207, UCBN, email [email protected], tel :
01.44.27.39.95
Problématique et résultats attendus:
Les écosystèmes marins hydrothermaux se caractérisent par une vie sous-marine luxuriante qui
leur est associée. Cette forte densité s'explique notamment par la présence de nombreuses
symbioses entre des eucaryotes et des procaryotes chimiolithoautotrophes capables d’assurer
une production primaire en l’absence de lumière en utilisant conjointement des composés issus
des fluides et d’autres présents dans l’eau.Les symbioses chimioautotrophes sont présentes chez
divers groupes tels que le vestimentifère Riftia pachyptila, les mollusques comme les
Bathymodiolinées et les Vésicomidés Calyptogena magnifica, mais également chez les
crustacés comme les crevettes Rimicaris et Mirocaris. L’étude de ces symbioses à la base de
ces écosystèmes est cruciale pour comprendre l’évolution et l’adaptation des organismes
originaux colonisant les environnements de fluides chauds et froids. Ces bivalves symbiotiques
peuvent posséder dans leur branchies une ou deux souches de gamma-protéobactéries
symbiotiques capables d’utiliser les sulfures (bactéries sulfo-oxydantes) et le méthane
(méthano-oxydantes) comme sources d’énergie. Des cellules spécialisées du tissu épithélial des
branchies, nommées bactériocytes, hébergent ces endosymbiontes chimiosynthétiques. Chez
certains modèles symbiotiques, le développement des bactériocytes implique des interactions
directes avec la bactérie. Le bactériocyte doit coordonner la croissance, la prolifération et la
mort cellulaire associés aux processus développementaux et homéostasiques liés à la présence
de la bactérie. La régulation de tous ces processus est donc particulièrement importante dans la
gestion de la population symbiotique. L’étude des différentiels de niveaux de transcription des
gènes impliqués dans l’inhibition et/ou l’activation de l’apoptose pourrait en partie expliquer la
complexité de ces processus, l’apoptose chez les mollusques imliquant plusieurs voies
intrinsèque et extrinsèque. L’hypothèse avancée est qu’une fois les bactéries en place dans le
bactériocyte, en fonction de la quantité de bactéries présentes et des besoins de l’hôte, l’excès
de bactériocytes pourrait être régulé par processus apoptotique. Au cours de précédents travaux
réalisés notamment chez B. azoricus, nous avons mis en évidence l’importance de cette voie et
l’obtention récente du génome de B. azoricus a mis en évidence l’existence de nombreux
acteurs connus pour être impliqués dans les processus apoptotiques ainsi qu’une forte diversité
de certaines familles de molécules (ex : caspases). De plus, les voies mécanismes L’étude de la
régulation du processus apoptotique chez différentes espèces présentant une symbiose simple
ou une symbiose double permettra d’évaluer l’importance de ce mécanisme dans la gestion de
la charge symbiotique. L’étude proposée vise à mieux décrire l’implication des différents
acteurs moléculaires liés à l’apoptose dans le maintien de cette relation symbiotique afin 1) de
mieux comprendre le rôle de l’apoptose dans la symbiose, 2) de mettre en évidence les
spécificités de réponses en fonction des espèces étudiées et 3) de mettre en évidence
l’implication potentielle de nouveaux acteurs identifiés suite à l’annotation du génome de B.
azoricus.
Principes méthodologiques :
L’approche méthodologique employée reposera sur deux méthodes principales 1) la
quantification de l’expression des différents gènes liés à l’apoptose (y compris les régulateurs)
qui sera menée sur des individus issus de populations naturelles et expérimentales chez
différentes espèces de Bathymodiolus et 2) la quantification de certaines protéines clés de
l’apoptose par ELISA (anticorps) ainsi que la quantification de l’activité de ces protéines (ex
caspases). Les échantillons de 5 espèces sont disponibles dans les laboratoires des deux porteurs
du projet.
Perspectives de poursuite de la recherche
Ce travail s’intègre dans une démarche plus large de l’étude du rôle de l’apoptose dans la
gestion des relations eucaryote/procaryote avec un focus sur la symbiose. L’objectif est de
mieux décrire les stratégies de régulation des différents acteurs intervenant dans les voies
apoptotiques décrites chez les mollusques ainsi que d’identifier de nouveaux acteurs potentiels
qui sont identifiés dans les génomes de mollusques disponibles à ce jour. Cet aspect fait partie
intégrante d’un projet d’ANR déposé par les deux équipes porteuses.