Evolution of respiratory adaptations in hydrothermal vent scale-worms (Polynoidae)

Résumé : Les sources hydrothermales sont des écosystèmes profonds qui sont caractérisés par une large et variable caractéristiques chimiques et physiques, résultat du mélange chaotique du fluide hydrothermal, riche en composés toxiques, tels que le sulfide et les métaux lourds, avec un pH bas, une température élevée et pas d'oxygène; avec une eau profonde ne contenant pas de métaux lourds, qui a un pH ~7.8, une basse température et une concentration en oxygène normale. Parmi d'autres contraintes, l'hypoxie et l'anoxie posent un sérieux problème à la faune colonisant les écosystèmes hydrothermales. Les annélides (Polynoidea), vivant près des sources hydrothermales, sont abondants, variés et largement répandu dans la variété des conditions chimiques et thermiques. Pour obtenir les avantages de vivre dans ce lieu (abondante production primaire locale), ils doivent surmonter les conditions difficiles qui caractérisent ces écosystèmes. Les pigments respiratoires jouent un rôle central dans l'adaptation à l'hypoxie (assimilation, transport et stockage de l'oxygène). Les Polynoidea des sources hydrothermales ont des hémoglobines, une particularité qui les distingue clairement de leurs proches en eaux peu profondes. Ces hémoglobines sont uniques parmi les annélides, leur évolution était l'objet de ce travail. Il y a deux principaux types d'hémoglobines chez les polynoids des sources hydrothermales : les globines "classiques" et les globines tétradomaines. Bien qu'elles soient extracellulaires, ces deux types de globines sont plus proches des globines intracellulaires que celles extracellulaires d'un annélide typique. Cela indique une origine distinct entre ces hémoglobines. Nous avons d'abord étudié l'évolution de ces gènes hémoglobines tétradomaines et nous avons découvert qu'elles étaient à l'origine d'une duplication en tandem entre une myoglobine-genre ancestral. Toutes deux possèdent des résidus dans la poche de l'hème qui ont indiqué être responsable de l'affinité forte pour l'oxygène dans l’hémoglobine du nématode Ascaris. Ces acides aminés sont aussi découverts dans les globines de Harmothea, une espèce non endémique aux sources hydrothermales. Cela indique que la valeur adaptative de ces hémoglobines résident sans doute dans l'expression à des niveaux élevés dans le corps et n'exigent pas d'adaptations spécifiques dans la poche de l'hème à l'origine de la lignée des espèces hydrothermales. De plus, certaines de ces acides aminés sont présents sous sélection positive dans certaines lignées. Certains de ces acides aminés sont localisés dans la poche de l'hème où ils sont probablement affectés par les propriétés fonctionnelles et potentiellement protégés contre le sulfide. Les autres acides aminés sous sélection positive sont localisés dans des zones où ils interagissent probablement entre les sous-unités des globines classiques et entre les domaines des globines tétradomaines.
Type de document :
Thèse
Ecosystems. Paris 6, 2009. English
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Contributeur : Novelenn Louise <>
Soumis le : mardi 3 février 2015 - 10:57:21
Dernière modification le : mercredi 21 mars 2018 - 18:57:21
Document(s) archivé(s) le : lundi 4 mai 2015 - 10:35:41

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Joana Cristina Projecto‑garcia. Evolution of respiratory adaptations in hydrothermal vent scale-worms (Polynoidae). Ecosystems. Paris 6, 2009. English. 〈tel-01112539〉

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