Projet ANR-08-BLAN-0252 – BALIST : Biology of ALvinella : Isobaric Sampling and Transfer
Programme : Blanc (BLANC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE PARIS 6 (UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE PARIS 6)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Université Pierre et Marie Curie; Université Pierre et Marie Curie
Montant : 385000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : La température est un facteur environnemental prépondérant, et influe sur la distribution des espèces, en accord avec leur optimum et seuil de tolérance thermiques (1). Fondamentalement, la température contraint tous les processus biologiques (structures et interactions moléculaires, vitesses de réaction, .. (2)), et elle joue un rôle sélectif de première importance chez les organismes marins (3). Les eucaryotes eurythermes des sources hydrothermales profondes sont parmi les organismes les plus exposés à des régimes thermiques fluctuants, que ce soit dans le temps ou dans l'espace (4). L'acronyme du projet, BALIST, signifie "Biology of Alvinella: Isobaric Sampling and Transfer". Son but est d'aider à mieux comprendre la biologie d' Alvinella pompejana (5). Cet organisme, appelé aussi "Ver de Pompeii" est une annélide polychète tubicole vivant en milieu hydrothermal profond (Dorsale Est-Pacifique), sur les parois de cheminées actives, un micro-habitat que l'on peut qualifier d'extrême, en raison de sa forte variabilité thermique (5-7). Alvinella est parmi les premiers colonisateurs de jeunes cheminées (8), et demeure un sujet de controverse (9-11), en particulier concernant sa résistance thermique, qui n'a pu être déterminée expérimentalement. Des approches indirectes suggèrent que cet organisme est un des plus thermophiles du règne animal (12-17), s'exposant à des températures supérieures à 50°C, sur les parois des cheminées (6, 7). A ce titre, il concentre un grand intérêt scientifique, en tant que modèle de métazoaire thermophile, comme l'illustre le séquençage de son génome, entrepris depuis 2004 par le Genoscope ("Sequencing and analysis of the Genome of Alvinella, a thermotolerant metazoan" (Evry Genoscope, France)). Nous proposons de caractériser la réponse à l'hyperthermie chez Alvinella pompejana, de l'échelle de l'organisme (comportementale) à celle de la molécule (protéines de stress, éléments transposables). A plus large échelle, notre but est d'étudier la réponse transcriptomique chez Alvinella dans ces conditions (in vivo), par la mise en évidence de la sur- ou sous-expression des gènes. Nous avons précédemment montré que certains métazoaires hydrothermaux pouvaient occuper les parois des cheminées, sans toutefois présenter une résistance thermique hors du commun (> 40°C) (18-20). Par conséquent, l'adaptation à la vie dans cet environnement thermique extrême n'est pas le seul fait d'une biochimie fonctionnelle à haute température (10). Nous intégrerons à notre étude le rôle possible de la pression, car celle-ci peut interférer avec la température dans le processus de réponse au stress (20, 27), et elle perturbe la thermostabilité de nombreux systèmes biologiques (molécules, activités, organismes, (28-31)). Le projet permettrait donc d'étudier les influences relatives de la pression et de la température dans les processus de colonisation des milieux profonds par des espèces de surface, au cours de l'évolution. A l'heure actuelle, l'expérimentation in vivo est impossible avec Alvinella, car seuls quelques specimens survivent à la récolte par grande profondeur (> 2000m), qui plus est dans un état moribond (38). Le point de départ du projet BALIST est donc de permettre enfin l'étude in vivo d' Alvinella, en s'assurant que ces organismes parviennent au laboratoire vivants, et dans un état physiologique satisfaisant. Ceci suppose l'utilisation de cellules de récolte sous pression, ainsi que la possibilité de tranférer, sans décompression, les organismes récoltés vers des enceintes sous pression équipées pour l'expérimentation. Une fois cet objectif atteint, le but principal du présent projet est d' explorer in vivo la réponse au stress thermique chez Alvinella, en soumettant ces animaux à des traitements expérimentaux appropriés. Ceci permettra l'étude de la réponse à l'hyperthermie sous différents aspects : comportemental (Ctmax), moléculaire (protéines HSP, transcriptome global), génétique (éléménts transposables). Ce