Thèse soutenue

Caractérisation protéomique par spectrométrie de masse du compartiment hémolymphatique de la moule zébrée Dreissena polymorpha.

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Auteur / Autrice : Maxime Lepretre
Direction : Alain GeffardArnaud Salvador
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
Date : Soutenance le 04/12/2019
Etablissement(s) : Reims
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Stress environnementaux et biosurveillance des milieux aquatiques (Reims, Marne ; Le Havre, Seine-Maritime)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Geffard, Arnaud Salvador, Bassem Allam, Florence Geret, Mélissa Palos Ladeiro, Benjamin Morga, Christine Paillard
Rapporteur / Rapporteuse : Bassem Allam, Florence Geret

Résumé

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L’étude de la modulation du système immunitaire chez les bivalves apparaît comme une stratégie pertinente dans l’évaluation des risques environnementaux. En effet, le système immunitaire des bivalves est connu pour être sensible aux différents stress environnementaux et anthropiques et participe activement à l’élimination des virus, bactéries et autres micro-organismes. Alors que les réponses immunitaires à médiation cellulaires sont bien définies chez la moule zébrée, peu d'informations sont disponibles sur les mécanismes moléculaires associés. Dans ce contexte, l’objectif du projet de thèse est d’acquérir une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires impliqués dans l’immunité de la dreissène, ce qui permettra par la suite d’identifier de nouveaux immunomarqueurs chez la moule zébrée. Pour y répondre, différentes stratégies, utilisant la spectrométrie de masse comme outil principal, ont été mises en place. Dans un premier temps, une approche de protéogénomique globale a été menée sur les hémocytes et le plasma afin d’identifier les protéines présentes et de décrire l’implication des deux compartiments dans les réponses immunitaires. Cette stratégie combinant les données transcriptomiques aux données de spectrométrie de masse s’est avérée pertinente puisque nous avons pu établir le plus grand répertoire de protéines connu à ce jour pour cette espèce sentinelle, avec plus de 3 000 protéines identifiées. Plusieurs protéines impliquées dans la reconnaissance, l'internalisation et l'élimination des microorganismes ont été identifiées au sein des hémocytes et du plasma, soulignant l'importance des deux compartiments dans la gestion des molécules du non-soi. Dans un deuxième temps, une approche de protéomique comparative a été réalisée sur des échantillons d’hémolymphe exposés en condition ex vivo à deux stress biologiques : un stress viral (ARN poly I :C) et un stress protozoaire (Cryptosporidium parvum). Les résultats ont montré que de nombreuses protéines impliquées dans la reconnaissance et la destruction des microorganismes étaient modulées dans les deux conditions d'exposition, tandis que les protéines liées à la phagocytose et à l'apoptose étaient exclusivement modulées par C. parvum. D’autres protéines, potentiellement impliquées dans la réponse antivirale de D. polymorpha ont également été spécifiquement modulées par l’ARN poly I :C. Enfin, une méthode de quantification ciblée de ces protéines, par spectrométrie de masse en mode « Selected Reaction Monitoring » (SRM), a été établie afin de doser avec précision des protéines d’intérêts, sélectionnées à partir des approches de découverte. Cette méthode SRM a été utilisée pour quantifier les protéines sélectionnées dans les hémocytes et le plasma à la suite d’expositions in vivo des dreissènes à un contaminant chimique (la caféine) associé ou non aux stress précédents (ARN poly I :C, C. parvum). Les résultats ont permis de souligner l’influence d’un stress chimique sur la réponse de la dreissène exposée à l’ARN poly I :C ou C. parvum. Dans l’ensemble, ce travail de thèse constitue une base solide pour la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l’immunité de la moule zébrée. Les résultats ont permis de mettre en évidence des protéines reflétant un large éventail de mécanismes immunitaires tels que la reconnaissance, l'internalisation et la destruction des microorganismes et ouvrent la voie à l'identification d’immunomarqueurs pour évaluer l'impact des contaminants sur les organismes et les écosystèmes aquatiques.