Identification de voies neuroendocriniennes du contrôle de la physiologie chez l'huître Crassostrea gigas par la caractérisation fonctionnelle de couples ligands/récepteurs

Identification of neuroendocrine pathways regulating physiological processes in the oyster Crassostrea gigas via the functional characterization of ligand / receptor couples

• Auteur / Autrice : Julie Schwartz
• Direction : Pascal Favrel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
• Date : Soutenance le 25/01/2019
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie des organismes et écosystèmes aquatiques (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissemnt de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Joël Henry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Favrel, Hervé Tostivint, Caroline Fabioux, Charlotte Corporeau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Tostivint, Caroline Fabioux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dopamine

Calcitonine

Cholécystokinine

Crassostrea gigas

Physiologie

Neuropeptides

Récepteurs couplés aux protéines G

Mots clés libres

Huître Crassostrea gigas

G-proteins coupled receptors

Physiology

Oyster Crassostrea gigas

Cholecystokinin

Calcitonin

Dopamine

Résumé

Les acteurs neuroendocriniens régulant la physiologie des Lophotrochozoaires, groupe frère des Ecdysozoaires parmi les Protostomiens, demeurent peu connus. Grâce à l’émergence récente de ressources génomiques, transcriptomiques et peptidomiques chez l’huître creuse Crassostrea gigas, l’étude des couples ligand(s)/récepteur(s) régulant les fonctions physiologiques est désormais facilitée. Ainsi, par une approche d’endocrinologie inverse consistant à éprouver l’activité d’un panel de ligands potentiels, plusieurs récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs), jusqu’alors orphelins ont pu être caractérisés sur le plan fonctionnel. Trois voies de signalisation ont été étudiées : la voie de type cholécystokinine/sulfakinine (CCK/SK) la voie de type calcitonine (CT) et la voie de type dopamine (DA). Grâce à des tests fonctionnels, deux neuropeptides et deux récepteurs de type CCK/SK ont pu être caractérisés. Des tests d’activité biologique in vitro et des expériences de conditionnement alimentaire ont montré la potentielle implication de ces couples dans la régulation de la digestion et de la satiété chez l’huître. Par ailleurs, deux couples neuropeptide/récepteur de type CT ont été caractérisés montrant, à l’image de leurs homologues chez les vertébrés, leur possible rôle dans la régulation hydrique ou ionique. D’autre part, un récepteur activé de manière spécifique par la dopamine et la tyramine a été caractérisé. Ce système de signalisation semble être impliqué dans la médiation du stress et intervenir dans les processus régulateurs de la reproduction au niveau de la gonade. Ainsi, les différents résultats obtenus au cours de ces travaux ont permis d’identifier des couples ligands/récepteurs d’huître homologues de systèmes de signalisation présents chez les Ecdysozoaires et les vertébrés confirmant l’origine de ces systèmes neuroendocriniens depuis l’ancêtre commun des Bilatériens. Les résultats obtenus ont également permis de mieux comprendre comment l’huître intègre les paramètres du milieu et donc s’acclimate aux différentes contraintes environnementales.

The neuroendocrine regulators of the physiology of Lophotrochozoa, the sister clade of Ecdysozoa among Protostoma, remain poorly understood. Thanks to the recent emergence of genomic, transcriptomic and peptidomic resources in the Pacific oyster Crassostrea gigas, the functional characterization of ligand/receptor pairs regulating a diversity of physiological functions has been facilitated. Using a reverse endocrinology approach, a number of orphan G Protein-Coupled Receptors (GPCRs) have been functionally characterized. Three signalling systems have been studied in the oyster: The cholecystokinin/sulfakinin (CCK/SK), the calcitonin (CT) and the dopamine (DA) signalling systems. Two CCK/SK receptors and ligands have been characterized. In vitro bioassays and feeding conditions suggested the potential involvement of this signalling system in the regulation of digestion and satiety. Besides, two couples of CT-type peptides and receptors have been characterized showing, as for their vertebrate counterparts, their possible role in the regulation of water and ion balance. A receptor specifically activated by dopamine and by tyramine has also been characterized. This signalling system appeared to be implicated in the mediation of stress and to play a role in the regulatory processes of reproduction in the gonads. This study allowed the characterization in the oyster of ligand receptor pairs homolog to known signalling systems present in Ecdysozoa and vertebrates, thus confirming the origin of these neuroendocrine systems in the common ancestor of Bilateria. The results of this study also contributed to understand how the oyster integrates external parameters and adapts to various environmental constrains.