Stage de Master 1 rémunéré – Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, DEPE, Strasbourg
Dates et durée du stage : 2 mai-23 juin
Sujet de Stage :Effets de l’hypoxie sur les fonctions mitochondriales d’araignées errantes (Araneae ; Lycosidae)
Encadrant(s) :1) Maïly Kervella (IPHC, contact maily.kervella@iphc.cnrs.fr); 2) Julien Pétillon (https://ecobio.univ-rennes1.fr/interlocuteurs/julien-petillon); 3) François Criscuolo (http://www.iphc.cnrs.fr/-Francois-Criscuolo-.html)
Mots clefs :
araignées-loups, métabolisme, respiration mitochondriale, spécialisation écologique
Contexte scientifique :
Les araignées-loups (Lycosidae) constituent une vaste famille d’araignées aranéomorphes que l’on rencontre dans quasiment tous les milieux terrestres, notamment des habitats régulièrements inondés. Parmi les espèces partiellement aquatiques, des études ont été menées sur une espèce spécialiste des marais salés Pardosa purbeckensis. Bien qu’évitant les inondations en montant dans la végétation haute, elle survit plus longtemps que les araignées-loups terrestres apparentées lorsqu’elle est immergée quelques heures dans l’eau salée. Une autre espèce exclusive des marais salants, Arctosa fulvolineata, peut survivre quant à elle plus de 16 heures en submersion, un record pour une espèce partiellement aquatique. Cette survie extraordinaire est rendue possible par la capacité de l’araignée à tomber dans un coma hypoxique dans ces conditions, c’est-à-dire dans un état non réactif, mais non dormant.
A l’échelle de la cellule, les mitochondries sont cruciales pour les réponses cellulaires à l’hypoxie en raison non pas seulement de leur rôle central dans la production d’énergie via la synthèse d’ATP, mais également en initiant la génération de facteurs induits par l’hypoxie (HIF-1α), via la production de ROS. Cependant, si de nombreux mécanismes d’adaptation comportementaux et physiologiques ont été découverts chez les arthropodes tolérants à l’hypoxie, les mécanismes mitochondriaux liés à la chaine respiratoire restent, eux, peu décrits.
Hypothèse testée
Le but de ce stage est de comparer les capacités mitochondriales d’espèces plus ou moins exposées et donc possiblement adaptées à des cycles hypoxiques. Nous nous attendons à ce que les composants de la chaîne de transport des électrons chez les espèces intertidales soient significativement diminués lors d’un stress hypoxique, dans le cadre d’une stratégie hypométabolique globale de l’animal, par rapport à des espèces continentales.
Une augmentation anticipée des capacités antioxydantes des organismes évoluant dans des environnements changeants et stressants étant souvent observée, nous testerons également l’hypothèse de capacités antioxydantes accrues chez les espèces intertidales.
Méthodologie mise en œuvre :
Les expérimentations seront menées sur quatre espèces : deux espèces retrouvées en zone intertidale (Arctosa fulvolineata et Pardosa purbeckensis), et deux espèces de forêts et jardins (Pardosa saltans et Pardosa hortensis). Les araignées seront immergées ou non (témoin) dans de l’eau salée pendant un temps variable selon l’espèce, de manière à créer un stress hypoxique. Les mitochondries seront dès lors isolées par centrifugations différentielles, et les différents stades de la respiration seront évalués à l’aide d’un respiromètre à haute résolution (oroboros).
Les capacités antioxydantes et dommages oxydatifs globaux seront mesurés via l’utilisation de kits (Diacron).
Références bibliographiques :
Foucreau, N., Renault, D., Hidalgo, K., Lugan, R. & Pétillon, J. Effects of diet and salinity on the survival, egg laying and metabolic fingerprints of the ground-dwelling spider Arctosa fulvolineata (Araneae, Lycosidae). Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 163, 388–395 (2012).
Pétillon, J., Montaigne, W. & Renault, D. Hypoxic coma as a strategy to survive inundation in a salt-marsh inhabiting spider. Biology Letters 5, 442–445 (2009).
Pétillon, J., Lambeets, K., Ract-Madoux, B., Vernon, P. & Renault, D. Saline stress tolerance partly matches with habitat preference in ground-living wolf spiders. Physiological Entomology 36, 165–172 (2011).
Compétences souhaitées :
Le ou la candidat(e) devra posséder des connaissances en biologie et physiologie des arthropodes. Il ou elle devra être capable de travailler et manipuler des araignées, et faire preuve de curiosité et rigueur.
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