La coelentérazine, substrat de la réaction lumineuse, depuis son acquisition trophique jusqu’à sa localisation histologique chez l’ophiure Amphiura filiformis

Details

Supervisors

Mallefet, Jérôme ; Coubris, Constance

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en biologie des organismes et écologie, à finalité didactique

Abstract

La bioluminescence est un phénomène par lequel des organismes vivants produisent de la lumière via une réaction chimique impliquant un substrat appelé luciférine et une enzyme, la luciférase. Ce processus, largement répandu dans le milieu marin, joue un rôle crucial dans la défense, la prédation et la communication entre les espèces. Parmi les quatre types de luciférines présentes dans le milieu marin, la coelentérazine est la plus répandue, utilisée par une grande variété d’organismes, y compris les ophiures comme Amphiura filiformis. Cette large distribution de la coelentérazine dans le milieu marin soutient l’hypothèse de son acquisition trophique. Cette acquisition trophique permettant alors à des organismes de réaliser des réactions de bioluminescence sans synthétiser par eux-mêmes le substrat de la réaction. L’acquisition trophique de la coelentérazine a été démontrée chez plusieurs organismes bioluminescents, y compris A. filiformis. Le premier objectif de cette étude est de caractériser la récupération des capacités lumineuses de A. filiformis après un apport unique de coelentérazine exogène, suite à une période de 22 mois en captivité où les animaux avaient été privés de cette molécule, entraînant une incapacité à produire de la lumière. Nos analyses ont mis en évidence une augmentation significative de la concentration en coelentérazine dans tissus ainsi qu’une récupération significative des capacités effectives à produire de la lumière. Le deuxième objectif de cette étude est visualisé histologiquement la coelentérazine et la luciférase chez notre sujet. La visualisation de la coelentérazine par autofluorescence, ainsi que l’immunomarquage de la luciférase, ont montrer leur localisation commune à la base des piquants et à l’extrémité distale des bras. Ces résultats confirment la colocalisation de l’enzyme et de son substrat. Les résultats de cette étude renforcent l'hypothèse de l'acquisition trophique de la coelentérazine et démontrent la robustesse du système bioluminescent de A. filiformis. Ces travaux ouvrent la voie à des recherches futures sur les mécanismes moléculaires de l'absorption et de la distribution de la coelentérazine, affront une meilleure compréhension de la bioluminescence chez cette espèce.