"L'analyse protéomique afin d'évaluer le rôle de la plasticité phénotypique
chez les organismes aquatiques exposés à des polluants
et soumis au réchauffement climatique."

Les changements d'origine anthropique occasionnés aux écosystèmes s'effectuent de nos jours à un rythme élevé. Afin d'éviter l'extinction, les espèces ont comme solutions de migrer vers de nouvelles aires de répartition, ou de s'adapter aux nouvelles conditions. Les pollutions de l'environnement et le réchauffement climatique sont deux des principales menaces auxquelles les organismes devront faire face dans les prochaines décennies. Si les changements génétiques au sein d'une population, en réponse à la sélection naturelle, sont largement étudiés, le rôle de l'acclimatation à travers la plasticité phénotypique d'une espèce (la faculté qu'un génotype donné a à produire différents phénotypes en réponse à des conditions environnementales particulières) afin de faire face à de nouvelles conditions environnementales, reste à ce jour très peu connu. L'analyse protéomique est l'étude globale du complément d'un génome au niveau des protéines. Le protéome est dynamique et dépend du tissu étudié, du stade de développement, ou encore des conditions environnementales. En tant que produit final de l'expression des gènes, il est sujet à différentes étapes régulatrices, depuis la transcription jusqu'à la protéine fonctionnelle. En conséquence, il existe une divergence importante entre l'abondance de l'ARN messager et l'abondance de la protéine correspondante. De plus, le protéome est plus proche de la physiologie et permet une compréhension plus fonctionnelle de la régulation de l'expression des gènes que le transcriptome. Les profils d'expression protéique fournissent des portraits plus proches du phénotype cellulaire et sont considérés comme des liens clés entre le génotype et le phénotype de l'organisme. Sous de nouvelles conditions environnementales, nous pouvons observer des modifications des profils d'expression protéique définissant un nouveau phénotype cellulaire pouvant potentiellement augmenter le fitness d'un organisme. Il est maintenant prioritaire de définir des normes de réaction protéomiques pour des organismes s'acclimatant à un stress environnemental. Les liens observés avec le fitness apporteront une nouvelle compréhension de l'évolution des espèces dans un environnement en continuel changement. Alors que les réponses transcriptomiques sont communément étudiées, les approches protéomiques doivent être intensifiées dans la perspective d'intégrer le phénotype cellulaire avec le phénotype de l'organisme, ainsi qu'avec les mécanismes de régulation de l'expression des gènes, tel que l'épigénétique. Ces nouvelles informations permettront d'apporter de nouvelles perspectives aux théories de l'évolution de type néo-lamarckiennes et de compléter la théorie synthétique de l'évolution. Dans cette présentation, nous montrerons de nombreux exemples de modifications du protéome chez des organismes aquatiques (poissons et crustacés) soumis à des stress chroniques ou aigus occasionnés par divers polluants et/ou par une augmentation de la température.  

16^ème séminaire 2011-2012

Chih-Wei CHANG

The highly euryhaline grey mullets (Mugilidae) are the so-called estuarine-related or estuarine-dependent fishes because they require an estuarine habitat in their life cycle. By examining microstructure and microchemistry in otoliths, recent works on life history patterns of the fish were summarized.
   
1) An accessory primordium and secondary growth zone with unique microstructure and microchemistry were observed in otoliths of juvenile Mugil cephalus collected in estuaries, which can be used as a biological tracer to determine the age of the fish at recruitment and refine the reconstruction of their early life-stage environmental history.

2) Diversity of the migratory environmental history of freshwater resident and origin of an occasion of mass mortality of Mugil cephalus in a Taiwanese river were well determined by the Sr/Ca and Ba/Ca ratios in otoliths.

3) Examinations of estuarine use and movement patterns of seven sympatric mugilid fishes in a Taiwanese river estuary, and migratory environmental history of two mugilid fishes in Mexican coastal waters revealed both intra-specific and inter-specific variations. Ongoing otolith-based works on mullet life history patterns will be also addressed.

"Submarine groundwater discharge
- the hidden part of land-ocean interaction on the world’s shorelines."

Worldwide, submarine groundwater discharge (SGD) is now increasingly recognized as an important pathway between land and sea, contributing to the biogeochemical budget of the near-shore ocean and the water budget of the coastal plain. SGD occurs in a variety of hydrogeological settings, originating from unconfined and confined coastal aquifers, and includes both terrestrial (fresh) groundwater and recirculated seawater fluxes. I will present an overview over hydrological processes associated with SGD, their ecological effects and a range of geophysical and geochemical tools to study these processes from local to regional scales, illustrated on examples from coastal sand dune systems and mangrove ecosystems in Australia’s Great Barrier Reef region.