Molecular and physiological processes linked to oxygen fluctuations in the Pacific oyster Crassostrea gigas

Processus moléculaires et physiologiques liés aux variations d'oxygène chez l'huître creuse Crassostrea gigas

• Auteur / Autrice : Rossana Sussarellu
• Direction : Dario Moraga
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie biologique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anoxie

Cytologie

Physiologie

Crassostrea gigas

Biologie moléculaire

Mots clés libres

Oyster

Hypoxia

Microarray

Mitochondria

Oxygen

Re-oxygenation

Gene expression

Oxidative stress

Résumé

Les variations d’oxygène en milieu côtier peuvent être une source de stress pour les organismes marins. Des phénomènes comme l'eutrophisation peuvent induire des fluctuations en oxygène dissous allant de l’hypoxie à l’hyperoxie qui sont potentiellement cause de mortalité. Les organismes intertidaux sessiles comme l’huître creuse Crassostrea gigas sont continuellement soumis à ce genre des variations. Cette thèse se propose, comme objectif général, de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires de la réponse aux variations d’oxygène chez l’huître C. Gigas. Une première approche transcriptomique par microarray a été mise en place afin de comprendre les mécanismes et les voies métaboliques impliqués dans la réponse à l’hypoxie, Grâce à cette approche les métabolismes antioxydant et mitochondriale ont été ciblés pour la suite de cette étude. Dans la deuxième partie de la thèse, plusieurs approches, allant du moléculaire au cellulaire, ont été mis en place afin de mieux comprendre les processus impliqués dans la réponse aux variations d’oxygène à court terme et aux processus de réoxygénation. Une première étude par gène candidat à montré que la régulation transcriptionelle ne semble pas être le niveau de régulation le plus pertinent dans le cas des hypoxies à court terme, Une deuxième étude sur les fonctions mitochondriales a mis en évidence l’importance des réarrangements de la chaîne respiratoire dans la régulation de la réponse à l’hypoxie et à la réoxygénation. En conclusion cette thèse apporte une contribution à la connaissance des mécanismes de réponse aux fluctuations d’oxygène chez un organisme relativement tolérant comme l’huître creuse.

Oxygen variations in coastal ecosystems can be a source of stress for marine organisms. Anthopogenic phenomena such as eutrophication can lead to fluctuations in dissolved oxygen ranging from hypoxia to hyperoxia and teading potentially to mortalities. Intertidal sessile organisms, such as the Pacific oyster Crassostrea gigas, are continually subjected to such variations. The aim of this thesis was to understand the cellular and molecular processes in response to oxygen fluctuations in the oyster C. Gigas. A first transcriptic approach by microarray was performed in order to understand the mechanisms and the metabolic pathways involved in the response to hypoxia. Thanks to this approach the antioxidant and mitochondrial metabolism were targeted for further study. In the second part of the thesis, several approaches ranging from molecular to cellular techniques, have been used to better understand the processes involved in the response to short term oxygen variations and reoxygenation. A first transcriptional study has shown that transcriptional regulation does not seem to be the more relevant control level in the case of short-term hypoxia. A second study on mitochondrial functions evidenced the significance of respiratory chain rearrangements in regulating the response to hypoxia and reoxygenation. In conclusion this thesis gives a contribution to understand the response to oxygen fluctuations in a relatively tolerant organism as the Pacific oyster.