PROTEOLYST
 |
Analyse moléculaire de la réponse à la sélection par le diquat chez un organisme hermaphrodite |
|
Recherche
Contexte et problématique
Les écosystèmes aquatiques sont soumis à diverses pressions induites par les activités humaines. C’est le cas dans les milieux d’eau douce des paysages agricoles, où le stress peut être d’origine chimique (pesticides, engrais) et/ou physique (assèchement temporaire). Dans ce contexte, les pesticides peuvent ainsi contaminer les milieux proches des parcelles traitées et créer des conditions éco-évolutives particulières pour les organismes non-cibles présents. En effet, les programmes de protection des cultures - qui impliquent souvent des successions de cocktails chimiques variés, rendent l’environnement à la fois hétérogène et imprédictible, ce qui tendrait à limiter les processus sélectifs d’adaptation locale. De plus, l’efficacité de la sélection peut être réduite dans les populations, en raison d’une dérive génétique accrue par l’instabilité de ces milieux (épisodes d’assèchement induisant des réductions démographiques). Chez les organismes hermaphrodites simultanés tels que certains mollusques gastéropodes, ces conditions peuvent favoriser la pratique de l’autofécondation et conduire à des taux supérieurs à ceux prédits par la théorie évolutive classique. La consanguinité qui en résulte peut alors elle-même affecter la réponse à la sélection.
Objectifs
Le projet porte sur les conséquences évolutives du stress environnemental chimique lié aux activités humaines sur l’expression génique. Le projet vise plus précisément à 1) tester la possibilité d’effets sélectifs rapides à ce niveau moléculaire, et 2) estimer dans quelle mesure la consanguinité affecte ces processus dans les populations naturelles.Méthodologie
L’étude est centrée sur les voies moléculaires de réponse générale au stress, tel que déclenché par un changement environnemental vis-à-vis duquel l’organisme est naïf ou non. Elle est menée chez la limnée des étangs (Lymnaea stagnalis), gastéropode modèle en écotoxicologie, représentatif des écosystèmes aquatiques lentiques et commun dans les milieux anthropisés, notamment les paysages agricoles (fossés, étangs). Cette espèce présente un système de reproduction particulier lié à son hermaphrodisme simultané : la reproduction peut se faire par fécondation croisée ou par autofécondation. Le second mode conduit rapidement à un niveau de consanguinité élevé. En étudiant à l’échelle du protéome l’expression différentielle induite par l’exposition directe à un pesticide pro-oxydant (l’herbicide diquat) chez des lignées maintenue par autofécondation ou par allofécondation et préalablement exposées pendant plusieurs générations à ce même pesticide ou à des conditions témoins, le projet teste plusieurs hypothèses. Le projet repose sur une approche de protéogénomique alliant (1) des mesures protéomiques par analyse shotgun à l’aide d’un spectromètre de masse en tandem incorporant un analyseur de type orbitrap à très haut-champ et (2) des ressources génomiques disponibles chez L. stagnalis (génome, expression transcriptomique différentielle induite par le diquat) et acquises par l’équipe.
Résultats attendus:
Les données acquises seront confrontées aux attendus de plusieurs hypothèses relatives aux mécanismes adaptatifs en jeu : plasticité transcriptionnelle et transduction de signal vs effet sélectif du diquat (adaptation génétique), et le cas échéant, influence de l’autofécondation (facilitation vs modération de la réponse à la sélection par le diquat). Ce projet permettra d’établir des bases moléculaires étendues sur le modèle L. stagnalis. Outre leur intérêt scientifique lié à la possibilité de proposer de nouvelles hypothèses écotoxicologiques et éco-évolutives, ces bases ont aussi une portée socio-économique en termes d’évaluation du risque écologique. Elles permettront en effet l’élaboration de biomarqueurs moléculaires de haute définition et leur intégration à des outils en cours de développement (e.g., Adverse Outcome Pathway knowledge base pour le screening moléculaire et la toxicogénomique, OCDE). Cette perspective confère au projet une portée élargie à l’écotoxicologie prédictive.
Personnes impliquées
 |
BOISSEAUX Paul, Post-doctorant
Téléphone : +33 2 23 48 52 37 Email : paul.boisseaux@inrae.fr |
 |
COLLINET Marc, Technicien de recherche
Téléphone : +33 2 23 48 55 29 Email : marc.collinet@inrae.fr |
 |
COUTELLEC Marie-Agnès, Chargée de recherche
Téléphone : +33 2 23 48 52 48 Email : marie-agnes.coutellec@inrae.fr |
 |
VASSAUX Danièle, Technicienne de recherche
Téléphone : +33 2 23 48 56 69 Email : daniele.vassaux@inrae.fr |
Partenaires
Financements
- CNRS EC2CO
- Université Bretagne-Loire département EUTES
- Région Bretagne