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Etude des processus physiologiques et moléculaires impliqués dans la production de phycotoxines paraly- santes (PST) et diméthylsulfoniopropionate (DMSP) chez Alexandrium minutum et A. paciticum
Certaines molécules produites par le phytoplancton marin peuvent agir sur la structuration des communautés d'un écosystème à différents niveaux trophiques. Parmi ces molécules d'importance écologique, deux sont produites par le même organisme eucaryote Alexandrium spp. Ce dinoflagellé prod...
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| Corporate Authors : | , , |
| Format : | Thesis |
| Language : | français |
| Title statement : | Etude des processus physiologiques et moléculaires impliqués dans la production de phycotoxines paraly- santes (PST) et diméthylsulfoniopropionate (DMSP) chez Alexandrium minutum et A. paciticum / Solène Geffroy; sous la direction de Zouher Amzil et de Laure Guillou et de Amandine Caruana |
| Published : |
2021 |
| Online Access : |
Via Nantes Université network
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| Online Access note : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Biologie marine : Nantes : 2021 |
| Subjects : |
| Summary : | Certaines molécules produites par le phytoplancton marin peuvent agir sur la structuration des communautés d'un écosystème à différents niveaux trophiques. Parmi ces molécules d'importance écologique, deux sont produites par le même organisme eucaryote Alexandrium spp. Ce dinoflagellé produit à la fois des toxines paralysantes (PSTs) à l'origine de l'intoxication par les mollusques chez les consommateurs humains et le diméthylsulfoniopropionate (DMSP), un métabolite organosulfuré impliqué dans l'équilibre climatique. Bien que de nature et de fonctions différentes, ces deux com- posés partagent, via leur voie de biosynthèse, des pré- curseurs communs : la méthionine et le S-adenosyl- méthionine (SAM). La question de la thèse concerne l'interaction ou l'indépendance du DMSP et des PSTs. L'étude de la variabilité du contenu en PSTs sous conditions de culture classique associée au gène sxtA4 discriminant dans la toxicité des cellules d'Alexandrium sp, nous a permis de mettre en évidence une diversité intra et interspécifique de la teneur en toxine, du nombre de copies du gène et de la taille du génome. Des corrélations significatives entre ces différents paramètres ainsi qu'une expression différentielle et une spécificité allélique des transcrits pe ce gène entre souches toxiques et non toxiques nous ont permis d'apporter des éléments nouveaux de compréhension des mécanismes de toxinogénèse chez ces deux espèces. L'.investigation de la teneur en DMSP et PSTs sous stress salin et ther- mique a montré une large tolérance de ces deux espèces à la salinité et la température, en partie due lors de stress salin, au rôle constitutif du DMSP et à la contribution d'autres solutés compatibles. En outre, l'investigation sous stress hypo et hypersalin par des approches omics a mis en évidence une expression de gènes et une accumulation de métabolites différentielle. En- fin l'analyse complète du transcriptome dans nos deux espèces nous a permis d'identifier certains gènes impliqués dans les voies de biosynthèse des PSTs et du DMSP. Ainsi, cette étude à la fois sur les PSTs et le DMSP souligne l'importance de ne plus considérer Alexandrium comme un modèle exclusivement toxique, mais plus largement comme un modèle environnemental pouvant interagir avec les communautés et le milieu dans lequel il évolue. Certain molecules produced by marine phytoplankton may structure the ecosystem communities by acting through the different trophic levels. Among these keystone molecules, two are produced by the same eukaryotic organism, Alexandrium spp. This dinoflagellate produces both paralytic shellfish toxins (PST) in human consumers and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) an organosulfur metabolite involved in climatic balance. Although from different nature and functions, these two compounds share, via their biosynthetic pathway, common precursors: methionine and S-adenosyl-methionine (SAM). The question of the thesis therefore concerns the interaction or independence between DMSP and PST. The study of the PST content variability associated with the sxtA4 gene discriminating the toxicity among Alexandrium spp., allowed us to demonstrate an intra and interspecific diversity in the toxin content, the gene copy number and the genome size. Significant correlations between these different parameters, and a differential expression with an allelic specificity of the transcripts of this gene between toxic and non-toxic strains high- lighted new elements for understanding the toxinogene- sis in these two species. Investigation of the DMSP and PST content under salt and heat stress showed a wide tolerance of these two species to salinity and temperature changes, partly due in the case of salt stress, to the constitutive role of DMSP and to the synthesis of other compatible solutes. In addition, Use of "omics" approaches under hypo and hypersaline stress revealed differential gene expression and metabolite accumulation. Finally, the analysis of the whole transcriptome in our two species allowed us to identify certain genes involved in the biosynthetic pathways of PST and DMSP. Thus, this work on PST and DMSP emphasizes the importance to consider the Alexandrium specie not exclusively as a toxic model but more broadly as an environmental model able to interact with the communities and the environment in which it operates. |
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| Variantes de titre : | Physiological and molecular processes involved in the production of paralytic phycotoxins (PST) and dimethyl- sulfoniopropionate (DMSP) in Alexandrium minutum and A. pacificum |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire phycotoxines IFREMER (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Philippe Delavault (Président du jury) ; Elisa Berdalet Andrès, Jean-François Humbert (Membre(s) du jury) ; Estelle Masseret, Pascal Claquin (Rapporteur(s)) |
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