maenas (intertidal zone) and Segonzacia mesatlantica - Station ...

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Résumé / Abstract
Réponse adaptative à court terme et plasticité phénotypique des hémocyanines de Crustacés
Décapodes : l’exemple de Carcinus maenas et Segonzacia mesatlantica
Les hémocyanines (Hcs) des Crustacés Décapodes sont des pigments respiratoires formés de 6 ou 12 sousunités
de 75 kDa. L’existence de différents types de sous-unités et d’effecteurs allostériques permet une grande
plasticité structurale et fonctionnelle des Hcs face aux changements de conditions du milieu. L’objectif de cette
thèse était de caractériser les adaptations respiratoires à court terme au niveau de l’Hc chez deux crabes vivant
dans des milieux hypervariables, Carcinus maenas (en zone intertidale) et Segonzacia mesatlantica (près des
sources hydrothermales profondes).
L’interaction de l’Hc de C. maenas avec certains effecteurs physiologiques (L-lactate, cations divalents) a
été caractérisée par spectrométrie de masse supramoléculaire. Des sous-unités spécifiques interagissent avec le
L-lactate et toutes les sous-unités ne jouent pas le même rôle dans l’assemblage du complexe d’Hc.
Chez C. maenas, la plasticité phénotypique de l’Hc n’est pas impliquée dans les adaptations à un changement
de salinité ou à l’hypoxie à court terme. En revanche, les sous-unités interagissant avec le L-lactate sont
plus abondantes après une hypoxie longue (quelques jours).
Chez S. mesatlantica, l’Hc est intrinsèquement très affine pour l’oxygène et présente un fort effet Bohr,
mais le L-lactate et l’urate ne modulent que faiblement l’affinité de l’Hc. La plasticité phénotypique n’est pas
impliquée dans la réponse à nos conditions d’acclimatation.
Les résultats obtenus suggèrent que les adaptations respiratoires à court terme ne sont pas les mêmes dans
les deux milieux hypervariables étudiés : l’affinité de l’Hc est modulée par des effecteurs hémolymphatiques
chez C. maenas alors qu’elle est constitutivement très forte et peu modulée chez S. mesatlantica.
Mots-clés : Carcinus maenas, hémocyanine, milieu hydrothermal, physiologie respiratoire, pigment respiratoire,
plasticité phénotypique, Segonzacia mesatlantica, zone intertidale
Short-term adaptive response and phenotypic plasticity of decapod crustacean hemocyanins : the
example of Carcinus maenas and Segonzacia mesatlantica
Decapod crustacean hemocyanins (Hcs) are respiratory pigments made of 6 or 12 subunits of 75 kDa
each. Several subunit types and allosteric effectors exist, thus permitting a very high structural and functional
plasticity in order to cope with changes in environmental conditions. Our aim was to characterize short-term
respiratory adaptations at the Hc level in two crab species living in hypervariable environment : Carcinus
maenas (intertidal zone) and Segonzacia mesatlantica (deep-sea hydrothermal vents).
The interaction between C. maenas Hc and some of its physiological effectors (L-lactate and divalents
cations) was studied by supramolecular ESI-MS. Specific subunits interact with L-lactate and subunits have
different roles in the complex association.
For C. maenas, phenotypic plasticity of Hc is not involved in the response to changes in salinity or to shortterm
hypoxia. However, L-lactate sensitive subunits were more abundant after several days under hypoxia.
For S. mesatlantica, Hc affinity for oxygen is very high with a strong Bohr effect but only a low modulation
by L-lactate and urate. Phenotypic plasticity response was not observed under our acclimation conditions.
These results suggest that short-term adaptations are different in the two studied hypervariable environments
: Hc affinity is modulated by hemolymphatic effectors for C. maenas whereas it is constitutively very
high and only slightly modulated for S. mesatlantica.
Keywords : Carcinus maenas, deep-sea hydrothermal vents, hemocyanin, intertidal zone, Segonzacia mesatlantica,
respiratory physiology, respiratory pigment, phenotypic plasticity