Etude des cytochromes P450 chez Caenorhabditis elegans : implication dans la réponse à un stress chimique

par Laurent Kubler

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Jean-Baptiste Bergé.

Soutenue en 2001

à Nice .


  • Résumé

    Les cytochromes P450 (P450) sont des hémoprotéines impliquées dans le métabolisme de substances endogènes et exogènes. Le séquençage du génome de C. Elegans a révélé la présence de 74 gènes potentiels de P450. L'expression de gènes de P450 a été analysée en présence d'un stress chimique. Différents xénobiotiques, en particulier des hydrocarbures aromatiques polycycliques, induisent l'expression de gènes de la sous-famille Cyp35a. L'expression du gène Cyp35a5 est inductible par la bnaphtoflavone (bNF). Cyp35a5 est exprimé constitutivement dans les cellules embryonnaires E, à l'origine des cellules intestinales. En présence de bNF, Cyp35a5 est exprimé dans les cellules E, la cellule excrétrice et l'hypoderme latéral (seam cells). La perte de fonction du produit du gène Cyp35a5, obtenue par RNAi, provoque un arrêt de développement de l'embryon. Chez les embryons affectés, dès la fécondation, plusieurs divisions successives des noyaux sont observables mais sans division cellulaire. Un agrégat de 8 à 10 noyaux apparaît dans les embryons avant que ceux-ci ne dégénèrent. Il semble que l'apport exogène d'ecdysone et de 20-hydroxyecdysone compense partiellement l'effet de la perte de fonction de Cyp35a5. Des activités enzymatiques dépendantes des P450 ont été mises en évidence. Celles-ci sont dirigées contre des substrats modèles d'origine endogène (testostérone) et exogène (benzo[a]pyrène, B[a]P). L'hydroxylation de la testostérone et de l'androstènedione, respectivement en 4-hydroxytestostérone et 4-hydroxyandrostènedione, est catalysée par une voie dépendante des P450. Ces hydroxylations peuvent être à l'origine de la formation des 4-alkylstéroi͏̈des spécifiquement mis en évidence chez les nématodes. L'hydroxylation du B[a]P a lieu dans le procorpus et le métacorpus du pharynx et dans l'intestin. Les variations de l'activité B[a]P-hydroxylase en présence de différents xénobiotiques suggèrent qu'au moins deux isoformes de P450 soient capables de métaboliser le B[a]P.

  • Titre traduit

    Study of cytochromes P450 in C. Elegans : responsiveness to a chemical stress


  • Résumé

    Cytochromes P450s (P450) are hemoproteins involved in the metabolism of both endogenous and exogenous chemicals. The C. Elegans genome sequence revealed 74 putative P450 coding sequences. The expression of some P450s has been analyzed in response to a chemical stress. Various xenobiotics, particularly polycyclic aromatic hydrocarbons, induce sub-family Cyp35a expression. Cyp35a5 expression is inducible by βnaphtoflavone (βNF). Cyp35a5 is constitutively expressed in embryonic E cells, forming the intestine. In presence of βF, Cyp35a5 is expressed in E cells, the excretory cell and the seam cells. RNAi mediated Cyp35a5 loss of function results in an early embryonic lethal phenotype. In the affected embryos, after the fecundation, successive nucleus divisions are observable without cellular division? Eight to ten nucleuses are present in a common cytoplasm before the degeneration of the embryo. Some results suggest that exogenous complementation with ecdysone and 20-hydroxyecdysone compensates partially the Cyp35a5 null mutant effects. P450-dependant enzymatic activities have been evidenced. The activities are both directed on endogenous (testosterone) and exogenous substrates. P450 are involved in testosterone and androstenedione hydroxylation. These hydroxylations could participate to the formation of 4-alkylsteroids specifically encountered in nematodes. B[a]P fluorescent metabolites are detected in the procorpus and the metacorpus of the pharynx and in the intestine. Variations of the B[a]P hydroxylase activities have been described in presence of other xennobiotics suggesting that at least two P450 isoforms are involved in B[a]P metabolism.

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Informations

  • Détails : 253 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 231-253. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01NICE5620
  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01NICE5620bis
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