Mécanismes d'acclimatation et d'adaptation moléculaire des crustacés à la salinité

Mechanisms of acclimatization and molecular adaptation of crustaceans to salinity

• Auteur / Autrice : Rahma Thabet
• Direction : Vincent Leignel, Habib Ayadi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance le 04/06/2016
• Etablissement(s) : Le Mans en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Mer, Molécules, Santé (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Unité de recherche Biodiversité et Écosystèmes Aquatiques (Sfax, Tunisie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adaptation (biologie)

Artemia

Copépodes

Sfax (Tunisie)

Salines

Sel -- Effets physiologiques

Effets du sel

Crustacés

Mots clés libres

Crustacés

Salinité

Artemia

Copépode

Na+/K+ ATPase

Adaptation

Crabes

Ecrevisses

Crustacea

Salinity

Copepod

Crabs

Crayfish

Résumé

Ce travail entre dans le cadre d’une meilleure compréhension des mécanismes de réponse des crustacés au facteur salin. Nos travaux ont démontré que les abondances des copépodes et branchiopodes dans la saline de Sfax sont régulées principalement par les concentrations en sels et la température. Des expérimentations réalisées en laboratoire ont permis de déterminer les salinités optimales pour les trois espèces de copépodes majoritaires (Bryocamptus sp., Oithona nana, Pararcartia grani) et du branchiopode Artemia salina, Une approche biochimique focalisée sur A. salina a montré qu’il assurait son osmorégulation par l’utilisation de l’énergie dépendante de la gestion de ses stocks de protéines, glucides et lipides, et par la mise en œuvre de réponses physiologiques antioxydantes. Une étude exhaustive de la bibliographie a permis de monter que la pompe transmembranaire Na+/K+ ATPase est un élément clé de la gestion de l’osmolarité cellulaire. L’analyse des gènes, ARNm et protéines correspondants à sa sous unité alpha (primordiale pour la fonction) a révélé : i) l’existence d’un gène unique au sein des invertébrés (excepté pour les nématodes), ii) une grande diversité du nombre et de la longueur des introns, iii) un phénomène d’épissage alternatif, et iii) une conservation de domaines protéiques transmembranaires. Enfin, une étude comparative de l’activité de la Na+/K+ ATPase entre deux écrevisses Astacus astacus (espèce native d’Europe) et Procambarus clarkii (espèce invasive en Europe) a démontré que seule l’espèce invasive montrait une activité élevée lors de stress salin ; ce qui pourrait expliquer en partie son aptitude à coloniser des nouveaux milieux.

The aim of our investigations was to increase your understanding of the mechanisms of crustacean’s response to salinity changes. We revealed that, in the Sfax solar saltern, the copepods and branchiopod abundances are mainly regulated by salinity and temperature. Experiments in the laboratory allowed defining the optimum of salinity for the most abundant copepod species (Bryocamptus sp, Oithona nana, Pararcartia grani) and for the branchiopod Artemia salina. An biochemical approach focused on Artemia salina (euryhaline species) showed that he ensured his energy uptake for osmoregulation by the regulation of their internal protein, carbohydrate and lipid contents. In addition, antioxidative reactions are induced to compensate the physiological disruption. A review of bibliography allowed revealing that the transmembrane pump Na+/ K+ ATPase is primordial for the cellular osmolality regulation. The structural analyses of the gene, mRNA and proteins coding alpha subunit in invertebrates showed : i) the existence of a unique gene (except for nematodes), ii) variability in the number and length of introns, iii) an alternative splicing phenomen, and iiii) high conservation of the ten transmembrane protein domains. Finally, a comparative study of the activity Na+/K+ ATPase for two crayfish species (Astacus astacus, native European species; Procambarus clarkia, alien American species) during salt stress demonstrated that only the invasive species have high Na+/K+ ATPase activity; which can explain its ability to colonize various environments.