Étude des processus de biominéralisation de la nacre chez l'ormeau européen haliotis tuberculata

Study of the biomineralization processes of the European abalone Haliotis tuberculata nacre

• Auteur / Autrice : Widad Ajili
• Direction : Stéphanie Auzoux-Bordenave, Thierry Azaïs, Nadine Nassif
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 30/11/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie de la matière condensée de Paris (1997-....)
• Jury : Président / Présidente : François Guyot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Azaïs, Anne Lesage, Frédéric Marin, Jaroslaw Stolarski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antonio Monterroso Checa, Anne Lesage

Mots clés

Mots clés contrôlés

Carbonate de calcium

Haliotis tuberculata

Minéralisation (biologie)

Nacre

Mots clés libres

Nacre

Biominéralisation

Carbonate de calcium

Haliotis tuberculata

Résonnance Magnétiques Nucléaires

Microscopie à haute résolution

Immunohistochimie

Synthèss in vitro

Nacre

Biomineralization

Calcium carbonate

Haliotis tuberculata

Solid-State Nuclear Magnetic Resonance

Correlative Light and Electronic Microscopy

Immunohistochemistry

In vitro synthesis

Résumé

La nacre présente dans la coquille de certains mollusques est un matériau fascinant aux propriétés physiques (mécaniques et optiques) remarquable. Ce matériau biologique de nature composite organique et minérale présente un architecture complexe dont la structure et les mécanismes de formation ne sont pas encore parfaitement compris. Dans ces travaux, en prenant comme modèle d’étude comme modèle l’ormeau Européen Haliotis tuberculata, nous avons cherché à contribuer au savoir autour de ce matériau en axant notre étude sur trois aspects en particulier : i) l’étude ultrastructurale de la phase minérale et plus particulièrement des environnements minéraux désordonnés, ii) l’étude de l’interface organominérale dans la nacre adulte en formation ainsi que dans la coquille larvaire et iii) l’étude des premiers biominéraux déposés dans la coquille larvaire aux très jeune stades de développement. Pour réaliser cette étude nous avons eu recours à un couplage de techniques avancées spectroscopiques (Résonnance Magnétique Nucléaire à l’Etat Solide, Microscopie en transmission à balayage de rayons X et Spectroscopie des pertes d'énergie) couplé à des techniques de pointes de microscopie électronique (Microscopie électronique à transmission à haute résolution et Microscope électronique à balayage à effet de champ) et de préparation d’échantillon (Abrasion ionique focalisée) et de biologie moléculaire (Immunohistochimie, Microscopie optique et électronique corrélative).

The mother-of-pearl found in the shell of certain mollusks is a fascinating material with remarkable physical (mechanical and optical) properties. This biological material of organic and mineral composite nature presents a complex architecture whose structure and mechanisms of formation are not yet perfectly understood. In this work, taking as a model study the European abalone Haliotis tuberculata, we sought to contribute to the knowledge around this material by focusing our study on three aspects in particular: i) the ultrastructural study of the phase mineral and more particularly disordered mineral environments, ii) the study of the organo-minerale interface in the adult nacre in formation as well as in the larval shell and iii) the study of the first biominerals deposited in the larval shell at very young stages of development. To carry out this study, we used a coupling of advanced spectroscopic techniques (Solid-State Nuclear Magnetic Resonance, Scanning transmission X-ray microscopy and Electron energy loss spectroscopy) coupled to advanced electron microscopy techniques (High-Resolution Transmission Electronic Microscopies and Field Emission Gun Scanning Electronic Microscopy) and preparation of sample (Focused Ion beam) and molecular biology (immunohistochemistry, Correlative Light and Electronic Microscopy).