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

Début
octobre 2016
Soutenance
décembre 2019
Doctorant
Maxime LEPRÊTRE
Directeur(s) de thèse Alain GEFFARD
Encadrant(s)
Arnaud Salvador (ISA, Lyon)
École doctorale
Résumé

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 (Gagné et al., 2009 ; Greco et al., 2011 ; Allam et Raftos, 2015). 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 (Palos-Ladeiro et al., 2017). 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 de 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. 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. Ces protéines ont été sélectionnées à partir des résultats de protéogénomique et de protéomique comparative. Cette méthode SRM a été utilisée pour quantifier les protéines d'intérêts 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 valider l'implication des protéines sélectionnées dans la réponse à l'ARN poly I :C et C. parvum et d'évaluer l'impact d'un contaminant chimique sur les réponses immunitaires de la moule zébrée. 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 de nouveaux marqueurs immunitaires pour évaluer l'impact des contaminants sur les organismes et les écosystèmes aquatiques.

Espèces modèles
Modèle biologique