N-méthylation de la Phosphatidyléthanolamine, une voie métabolique aux fonctions énigmatiques : caractérisation de la voie dans la moule Mytilus galloprovincialis et rôle physiologique au cours de l’osmorégulation chez les crustacés marins

N-methylation of Phosphatidylethanolamine, a metabolic pathway with enigmatic functions : characterization of the pathway in the mussel Mytilus galloprovincialis and physiological roles during osmoregulation in marine crustacean

• Auteur / Autrice : Ahmed Athamena
• Direction : Jacques Bodennec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Physiologie
• Date : Soutenance le 27/06/2011
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physiologie intégrative cellulaire et moléculaire
• Jury : Président / Présidente : Yann Voituron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Bezin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Charmantier, François Boucher, Jean-Jacques Risso

Mots clés

Mots clés contrôlés

Céramides

Phospholipides

Osmorégulation

Crustacés

Mots clés libres

Phosphatidylethanolamine

N-méthylation

Phospholipide

Crustacé

Osmorégulation

Phosphatidylcholine

Céramide

Aminoethylphosphonate

Phosphatidylethanolamine

N-methylation

Phospholipid

Crustacean

Osmoregulation

Phosphatidylcholine

Ceramide

Aminoethylphosphonate

Résumé

Les fonctions physiologiques spécifiques de la voie de N-méthylation de la phosphatidyléthanolamine (PE), une des deux voies de biosynthèse de la phosphatidylcholine (PC), restent relativement énigmatiques. Il a été démontré chez les poissons euryhalins qu’un stress hyperosmotique induisait une activation de cette voie métabolique au niveau hépatique. L’objectif de notre travail était de vérifier si ce phénomène se produit aussi chez d’autres animaux euryhalins. Les études réalisées in vivo sur deux espèces de crâbes, Eriocheir sinensis et Carcinus maenas, nous ont permis de montrer que l’acclimatation en eau de mer de ces animaux active la synthèse de PC par N-méthylation de la PE dans l’hépatopancréas. Les marquages radioisotopiques montrent aussi que cette PC est échangée avec le plasma et que ce phénomène est amplifié chez les animaux en eau de mer. Ce pool de PC est utilisé comme précurseur de la bétaïne, un osmoeffecteur organique important chez ces animaux. Nous avons ensuite caractérisé la voie de N-méthylation de la PE chez un animal osmoconformeur, la moule Mytilus galloprovincialis. Les résultats, obtenus in vivo et in vitro sur les tissus isolés, démontrent qu’une activité de N-méthylation de la PE en PC est exprimée dans la glande digestive et les hémocytes circulant de M. galloprovincialis. La PC ainsi synthétisée dans ces tissus est échangée avec l’hémolymphe de l’animal. De l’ensemble de ces observations, nous pouvons conclure que la synthèse de PC par N-méthylation est largement exprimée chez les animaux marins euryhalins et qu’une des fonctions physiologiques de cette voie métabolique est de synthétisée des osmolytes organiques comme la bétaïne

The specific physiological functions of the N-methylation of phosphatidylethanolamine (PE), one of the two biosynthetic pathways of phosphatidylcholine (PC), remain relatively mysterious. It has been demonstrated in euryhaline fish that hyperosmotic stress induced activation of this pathway in the liver. The aim of our work was to verify whether this phenomenon also occurs in other euryhaline animals. In vivo studies on two species of crabs, Eriocheir sinensis and Carcinus maenas, showed that seawater acclimation activates PC synthesis by N-methylation of PE in the hepatopancreas. Radioisotopic labelling also showed that PC is exchanged with the plasma and that this phenomenon is amplified in animals in seawater. This pool of PC is used as a precursor of betaine, an important organic osmoeffector in these animals. We then characterized the process of PE N-methylation in an osmoconforming animal, the mussel Mytilus galloprovincialis. The results, obtained in vivo and in vitro on isolated tissues, show that N-methylation of PE to PC is expressed in the digestive gland and circulating haemocytes in M. galloprovincialis. The PC synthesized in these tissues is exchanged with hemolymph of the animal. From all these observations, we conclude that the synthesis of PC by N-methylation is widely expressed in marine euryhaline animals and that a physiological function of this pathway is to provide organic osmolytes such as betaine