Métabolisme énergétique du spermatozoïde d'huître creuse (Crassostrea gigas)

Energy metabolism of Pacific oyster (Crassostrea gigas) spermatozoa

• Auteur / Autrice : Myrina Boulais
• Direction : Pierre Boudry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 11/12/2014
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère) - Laboratoire de physiologie des invertébrés
• Jury : Président / Présidente : Jean Charles Massabuau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Boudry, Jean Charles Massabuau, Gary Wikfors, Catherine Labbé, Philippe Soudant, Édouard Kraffe, Marc Suquet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gary Wikfors, Catherine Labbé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spermatozoïdes

Crassostrea gigas

Mots clés libres

Crassostrea gigas

Reproduction

Fécondation

Sperme

Analyse du mouvement

Métabolisme énergétique

RMN

Cytométrie en flux

Crassostrea gigas

Reproduction

Fertilization

Sperm

Movement analysis

Energetic metabolism

NMR

Flow cytometry

Résumé

Cette thèse présente une étude du métabolisme énergétique du spermatozoïde d’huître creuse, Crassostrea gigas. Les principaux objectifs sont (1) d’établir la dynamique des caractéristiques cellulaires et biochimiques du spermatozoïde de cette espèce durant la phase de mouvement, (2) d’identifier les voies de synthèse d’ATP et leurs substrats et (3) de déterminer l’implication du métabolisme énergétique dans le succès à la fécondation du spermatozoïde de cette espèce. Les résultats de ce travail montrent la longue durée du mouvement (de 24 à 72h) du spermatozoïde d’huître creuse et le maintien d’une concentration élevée en ATP intracellulaire, jusqu'à la fin du mouvement. Le rôle de la phosphorylation oxydative (OXPHOS) dans la synthèse d’ATP a été mis en évidence. Le spermatozoïde d’huître creuse montre une grande plasticité dans l’utilisation de ses voies de production d’énergie, assurant la synthèse d’ATP par d’autres voies qu’OXPHOS lorsque la mitochondrie est inhibée. L’accumulation de phosphoarginine en fin de mouvement montre une capacité de stockage de l’ATP synthétisé. La nature des substrats endogènes utilisés pour la synthèse d’ATP reste cependant à déterminer. La forte capacité de régulation du métabolisme énergétique du spermatozoïde d’huître creuse, associée à la possibilité de synthétiser de l’énergie au cours de sa longue phase de nage, contribuent probablement au succès du peuplement observé chez cette espèce. Ce travail apporte une première description du métabolisme énergétique du spermatozoïde d’huître creuse, améliorant la connaissance fine de cette cellule.

The present study aims at describing the energy metabolism of Pacific oyster, Crassostrea gigas, spermatozoon. The main objectives are: (1) describing the kinetic of cellular and biochemical characteristics of Pacific oyster spermatozoon during its movement phase, (2) identifying the metabolic pathways to produce energy and their substrates, (3) determining the involvement of energy metabolism in fertilization success. The results showed the long duration (ranging 24 to 72h) of the movement of Pacific oyster spermatozoon and the maintenance of a high intracellular ATP content until the end of the movement phase. The role of oxidative phosphorylation (OXPHOS) in ATP production was highlighted. Alternative ATP producing pathways might contribute to sustain energy production when OXPHOS is impaired, showing the high adaptation capacity of Pacific oyster spermatozoa. An increase of phosphoarginine content observed at the end of the movement phase suggests energy storage capacity. Endogenous substrates involved in ATP synthesis must be determined. Both the high regulation capacity of the energy metabolism of Pacific oyster spermatozoa and their ability to restore energy stores catabolized during movement likely contribute to the successful settlement observed in the wild. In conclusion, this work provided a fine description of energetic metabolism of Pacific oyster spermatozoon.