Caractérisation du centre androstimulant moteur de la différenciation mâle chez A. vulgare, et application à la production de tout-femelle dans les élevages de M. japonic

Résumé :

Ce projet de thèse est à l’interface entre recherche-et-développement, biologie des organismes et endosymbiose. Il porte sur l’étude de la différenciation sexuelle de deux modèles de crustacés : la Crevette Impériale, d’intérêt commercial, pour répondre à une demande socio-économique des pénéiculteurs de Nouvelle Aquitaine, et un isopode terrestre, modèle scientifique du laboratoire. Ce dernier permettra de compléter la caractérisation des acteurs de la voie de différenciation mâle qui, chez les Malacostracés, repose sur l’Hormone Androgène, une protéine de type insuline. Il s’agit également d’étudier le mode d’action de l’endosymbiote Wolbachia, qui inverse les mâles en femelles en les rendant résistants à l’insuline lors de la différenciation sexuelle. Ces résultats, transposés au modèle crevette, mèneront directement aux composantes technologiques d’une nouvelle méthodologie d’inversion de femelles en mâles chez la Crevette Impériale. C’est l’étape-clé qui permettra d’aboutir à la commercialisation par l’écloserie partenaire de post-larves 100% femelles dont la vente des adultes par les pénéiculteurs génèrera une plus-value financière.

Contexte et problématique :

Chez plusieurs espèces de crustacés élevées en aquaculture comme la Crevette Impériale, les mâles ont un calibre très inférieur à celui des femelles et ne répondent pas à certaines exigences commerciales, notamment celles des restaurateurs. Les éleveurs les éliminent manuellement tout au long du cycle de production, d’où leur intérêt pour les biotechnologies qui permettent de systématiser les élevages tout-femelle. L’objectif est donc de produire en écloserie des génitrices WW qui, croisées avec des mâles ZZ, engendreront 100% de femelles normales WZ que les pénéiculteurs partenaires du projet pourront élever avec un rendement supérieur (pas de tri de mâles, calibre homogène, plus-value financière…). Les génitrices WW sont obtenues par inversion du sexe d’une femelle à la génération précédente par greffe de glande androgène : cette méthodologie est la seule qui mène au tout-femelle.

Or, cette étape racine n’a dépassé le stade de recherche et développement que pour un seul modèle de décapode : tous les autres présentent une résistance à l’inversion du sexe. L’expertise développée dans le Laboratoire EBI depuis les années 1970 sur la différenciation du sexe des crustacés isopodes et nos travaux récents désignent deux verrous technologiques à lever : l’existence d’une fenêtre développementale de compétence à l’inversion sexuelle, et la nécessité de compenser l’insuffisance d’une androstimuline.

Description du sujet :

La stratégie sera d’utiliser le modèle isopode pour générer les composants technologiques d’une nouvelle méthodologie d’inversion du sexe chez la Crevette Impériale, jusqu’au développement d’une filière tout-femelle à l’écloserie partenaire du projet. Le modèle isopode permettra de caractériser moléculairement et fonctionnellement l’androstimuline intervenant dans la différenciation sexuelle mâle, notamment en étudiant son expression au cours du développement ou en l’inhibant. Ses sites de synthèse seront identifiés en lien avec la féminisation induite au cours du développement par la bactérie Wolbachia, dont le mode d’action implique de neutraliser l’effet de l’androstimuline. Ces éléments seront utilisés pour application expérimentale directe dans le modèle crevette. L’efficacité de l’inversion du sexe sera confirmée par l’observation en histologie du développement de gonades mâles et par l’obtention de descendances de ces néo-mâles. Les femelles WW seront ensuite isolées par tests PCR. Ceci aboutira à un procédé transférable à l’écloserie partenaire pour commercialisation des descendances 100% femelles.

Méthodologie et mise en œuvre :

Dans ce contexte, le/la candidat.e mobilisera notamment les techniques de PCR quantitative, ARN interférence, Hybridation in situ Fluorescente (FISH), FISH Stellaris et greffe d’organes, ainsi que des systèmes de bioessai et de tests physiologiques de complémentation fonctionnelle. L’ensemble de ces techniques seront appliquées au modèle isopode essentiellement au cours des deux premières années de thèse. Les travaux sur le modèle Crevette seront couplés avec les saisons de production de l’écloserie par nécessité d’obtenir du matériel biologique. Des essais préliminaires sont prévus en première année pour affiner le protocole, et les sessions de démonstration expérimentale à partir du milieu de la deuxième année.

https://ebi.labo.univ-poitiers.fr/

Le/la candidate devra faire preuve d’une capacité d’analyse scientifique critique : capacité d’analyse de résultats et de figures, compétences en biostatistiques, esprit de synthèse, esprit d’analyse de la rigueur scientifique, d’analyse bibliographique. Des expériences préalables en techniques de laboratoire (biologie moléculaire, bases des manipulations expérimentales) seront appréciées. Le/la candidat.e sera formé aux techniques mentionnées, et doit s’attendre à un travail expérimental conséquent, qui nécessite un surcroît de rigueur, minutie, et patience. Un bon niveau d’anglais scientifique et de capacité de communication sont requis.