Identification de gènes et de protéines de l'utérus impliqués dans le transfert minéral, la calcification de la coquille et la protection antimicrobienne de l'oeuf de poule

La coquille de l’œuf est un biomineral qui protege l’embryon au cours de son developpement. La coquille se forme dans l’uterus de poule et est constituee majoritairement de carbonate de calcium (CaCO3) et d’une faible proportion de matrice organique. La formation de la coquille requiert de grandes quantites de calcium et de bicarbonates, dont l’apport est le resultat de transports trans-epitheliaux importants dans l’endothelium uterin. La matrice organique joue un role fonctionnel important au niveau de la formation de la coquille et dans l’etablissement de ses proprietes mecaniques remarquables. L’objectif de ce travail de these a ete d’identifier les genes et proteines de l’uterus impliques dans le transfert mineral, la calcification de la coquille et la protection antimicrobienne de l’œuf de poule. Pour ce faire, nous avons utilise des puces a ADNc pour une identification globale des genes specifiquement exprimes dans l’uterus, lors de la calcification de la coquille. Cette approche transcriptomique a ete basee sur la sequence spatiale et temporelle de la synthese et des secretions des constituants de l’œuf le long de l’oviducte. L'expression des genes de l'uterus pendant la mineralisation de la coquille a ete comparee a celle du magnum et de l’isthme impliques respectivement dans la synthese du blanc et des membranes coquillieres. Cette etude revele 605 transcrits specifiquement surexprimes dans l'uterus. Ces transcrits correspondent a 469 genes et 437 proteines. L’analyse de la fonction des transcrits uterins met en evidence une surexpression importante des genes codant des proteines impliquees dans le transport et/ou la liaison aux ions. L’approche transcriptomique identifie egalement 54 proteines avec un signal peptide, donc potentiellement secretees pour etre deposees dans la coquille pour jouer un role biologique. L’analyse des fonctions potentielles de ces 54 proteines secretees, a l’aide des domaines proteiques et des donnees bibliographiques a permis un classement en quatre groupes. De nombreuses proteines presentent une capacite a lier les ions et notamment le calcium, et pourraient donc etre impliquees dans le controle de la mineralisation de la coquille. Plusieurs proteines presentent egalement une activite antimicrobienne potentielle ou averee. Un troisieme groupe de proteines est constitue de proteases et anti-proteases qui pourraient jouer un role essentiel dans la regulation de l’activite des proteines impliquees dans la biomineralisation de la coquille. Enfin un ensemble de proteines joueraient un role dans le repliement proteique necessaire a la mineralisation ordonnee. L’approche transcriptomique a egalement permis l’identification de nouvelles proteines impliquees dans les transports ioniques trans-epitheliaux. Leur implication dans l’apport des precurseurs mineraux de la coquille a ete confirmee et testee en comparant leur expression a deux autres tissus (magnum et duodenum) ou les transferts trans-epitheliaux en calcium et en bicarbonates sont respectivement faibles et forts. Cette approche a identifiee 33 genes essentiels a l’apport du calcium et des ions bicarbonates. Ce travail constitue la base d’un schema global et coherent de l’apport des constituants mineraux necessaires a la formation de la coquille dans l’uterus.