Régulation de la gamétogenèse et de sa perturbation en lien avec la tripoïdie chez l'huitre creuse Crassostrea gigas

Gametogenesis regulation and its disturbance in relation to triploidy in cupped oysters, Crassostrea gigas

• Auteur / Autrice : Floriane Maillard
• Direction : Christophe Lelong
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
• Date : Soutenance le 29/06/2021
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : étalissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Oestrogènes, reproduction, cancer (Caen ; 1998-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Jacques Lareyre
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Lelong, Caroline Fabioux, Julia Morillo Morales, Anne-Sophie Martinez, Pierre Boudry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Fabioux, Julia Morillo Morales

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement

Méiose

Mitose

Cycle cellulaire

Spermatogenèse

Reproduction (biologie)

Huîtres

Crassostrea gigas

Mots clés libres

Triploïdie

Oyster

Triploidy

Spermatogenesis

Cell cycle

Mitosis

Meiosis

Environment

Résumé

L'huître creuse du Pacifique, Crassostrea gigas, est un mollusque bivalve hermaphrodite irrégulier successif avec un cycle de reproduction annuel et saisonnier. Son cycle gamétogénétique est fortement influencé par les paramètres environnementaux. Comme la plupart des êtres vivants, les huîtres sont naturellement diploïdes (2n). Pour la conchyliculture, les huîtres triploïdes (3n) ont été développées afin d'obtenir des animaux stériles. Par conséquent, elles présentent une croissance plus élevée en allouant leurs réserves d'énergie uniquement à la croissance. Cependant, des études ont montré la capacité d'un groupe d'huîtres 3n (nommées 3nα) à réaliser une gamétogenèse proche des 2n avec de nombreuses gonies en prolifération et un second groupe sans ou avec un faible potentiel de reproduction (nommé 3nβ) présentant une accumulation anormale de cellules germinales bloquées avec des condensations nucléaires. Notre étude aspire à comprendre les régulations de la spermatogenèse dans les groupes α et β, lors de la mitose et de la méiose. Ainsi, nos résultats montrent que la spermatogenèse plus faible chez les huitres 3n résulte tout d’abord d'une dérégulation de la lignée germinale et de la mise en place du tractus gonadique. L’analyse transcriptomique des acteurs du SAC (Spindle Assembly Complex) et une approche protéomique montrent l'implication du point de contrôle du fuseau pendant la mitose et la méiose et des régulations de la recombinaison homologue méiotique dans le succès de la spermatogenèse chez les 3nα et dans l’échec de celle des 3nβ. La spermatogenèse des 3nα peut également être liée à des régulations épigénétiques telles que la méthylation de l'ADN impliquées dans le silençage génique. Pris ensemble, ces résultats fournissent des données importantes pour comprendre les régulations de la reproduction 3nα et β, surtout dans le contexte des changements globaux vis-à-vis des huîtres 2n naturelles.

The Pacific cupped oyster, Crassostrea gigas is a successive irregular hermaphrodite bivalve mollusc with an annual and seasonal breeding cycle. Its gametogenetic cycle is strongly influenced by the environment parameters. Most of living species, oysters are naturally diploids (2n). For shellfish aquaculture, triploids oysters (3n) have been developed to obtain sterile animals. Therefore, they exhibit a higher growth by allocating these energy reserves for the growth. But, some studies have shown the ability of a group of 3n oysters (named 3nα) to carry out gametogenesis closed to 2n with numerous proliferating gonial cells and a second group without or with low reproduction potential (named 3nβ) showing an abnormal accumulation of locked germ cells with condensed nuclei. Our study aims to understand the regulations of spermatogenesis in both α and β groups, during mitosis and meiosis events. Thus, our results argue to the deregulation of the germinal lineage and the establishment of the gonadal tract to explain the lower spermatogenesis in 3n oysters. Transcriptomic analysis on the SAC (Spindle Assembly Complex) actors and a proteomic approach reveals the involvement of a cell spindle checkpoint during mitosis and meiosis and of the meiotic homologous recombination in the successful of spermatogenesis in 3nα and disruptions in 3nβ. The spermatogenesis of the 3nα oysters can be explain by epigenetic regulations such as DNA methylation have involved in gene silencing. To conclude, these results provide major data to understand the reproductive regulations of 3nα and β, particularly in the context of global changes, regarding the natural 2n oysters.