Approche intégrative de la réponse d'un organisme marin face au changement climatique : la coquille Saint-Jacques Pecten maximus et les stress thermique et hypoxique

Les écosystèmes côtiers sont parmi les plus vulnérables aux changements globaux actuels, qui entraînent notamment une augmentation de la température de l'eau, ainsi que de la fréquence des épisodes hypoxiques. La coquille Saint-Jacques, Pecten maximus, est une espèce subtidale évoluant à des profondeurs de 2 à 210 m. Malgré son intérêt commercial et un intérêt écologique majeur, cette espèce n'a fait l'objet que de peu d'études au niveau moléculaire. L'objectif de cette thèse était de caractériser les mécanismes moléculaires régissant l'acclimatation de cette espèce aux contraintes thermique et hypoxique. Nous avons dans un premier temps caractérisé les modifications d'expression des gènes/protéines, par des approches transcriptomiques (RNAseq) et protéomiques (2-DE), dans un tissu, le manteau, d'animaux exposés à une contrainte thermique prolongée (56 jours). Nous avons ainsi pu identifier les voies majeures de régulation (eg., AP-1), les grandes fonctions (eg., cytosquelette) et processus (eg., apoptose) impliqués dans la réponse, mais également d'observer les grandes orientations du métabolisme (eg., dégradation des lipides de réserve). La réponse des organismes à l'hypoxie dépend de leur manière de gérer les faibles teneurs en oxygène. Nous avons d'abord, par une approche comparative avec une espèce intertidale, la moule (Mytilus spp.), caractérisée la réponse physiologique de la coquille Saint-Jacques à l'hypoxie. Nous avons pu ainsi déterminer ses paramètres d'oxyregulation, plus particulièrement son Point critique en 02 (Pc02). Le développement d'une approche protéomique, couplant l'effet de la température et de l'hypoxie, nous a ensuite permis d'identifier plusieurs protéines (CK2, GLN, etc.) potentiellement impliquées dans la réponse au niveau moléculaire. Enfin, dans l'optique de mieux comprendre la physiologie particulière de ces mollusques dans leur environnement naturel, nous avons comparé les signatures protéomiques de deux populations de P. maximus évoluant dans des écosystèmes contrastés, i.e. en limite nord- (Norvège) et au centre- (Brest) de l'aire de répartition de l'espèce. Les résultats suggèrent des différences majeures entre les deux populations au niveau du cytosquelette. En conclusion, ce travail ouvre des perspectives nouvelles pour la compréhension des mécanismes moléculaires régissant l'adaptation des mollusques aux contraintes thermiques et hypoxiques, deux stress particulièrement importants pour les organismes marins dans le contexte du changement global.