Rapport de stage de master 2 FDEA
de l’estuaire de la Gironde
chez le copépode Eurytemora affinis
Maîtres de stage :
Prof. Baudrimont Magalie
Prof. Sautour Benoit
Remerciements
Je commencerais par remercier Frédéric Garabetian, pour son accueil au sein de la station marine et donc sans qui rien n’aurait été possible.
Je voudrais remercier Benoît Sautour pour m’avoir proposé ce sujet de stage.
Je tiens à remercier Magalie Baudrimont pour ces conseils, son aide et sa bienveillance concernant la mise en place des protocoles.
Je remercie Patrice Gonzalez, grand sachem de la biomol, pour m’avoir formé aux techniques ancestrales de la manipulation de l’ADN, pour sa bonne humeur quotidienne, pour son aide, ses conseils, ses critiques (positives !) et sa disponibilité.
Un grand merci à François Dindinaud, pour ses recommandations, ses suggestions, ses ordres ! pour la rédaction de ce mémoire.
Merci aussi à Cerise Daffe pour avoir complété ma formation en biomol et en biochimie.
J’en profite pour remercier toutes les personnes qui ont participé à égayer ce stage :
Emilie (avec les aventures de ces filles), Aurélie (mais d’où vient ton surnom Oupette- Nenette ?), Ludo( avec les aventures de sa crevette), Matthieu ( un vrai morceau de pays basque), Chris (l’Insulaire, celui qui m’a formé à l’AMA), Kéké (le phénomène), Clem (Pipoman et Mr Biomol), Jenn (Miss Gammare et la maman de DA, DAA et DAAA (les trois poissons dans le labo 3)), Jadou (Miss Jeannot le P…nan je ne le dirai pas, celle qui m’a formé au Four (même si je ne l’ai pas utilisé), Terrine (Miss ICP, la fille qui prenait ma blouse pour un bavoir), Perrine et Sophie (Misses SSCHEEBAM, les premières victimes de mes chansons virales), Nico (le recordman des extraction sponsorisé par Coca-cola) et Elvire (La fille qui me prends pour Master-Chef).
Mais aussi Michel, Céline, Wioletta, Florence, Christelle et Canaille (le Chat) pour leurs gentillesses et leurs sourires.
Merci à tous ceux que j’oublie (ça doit en faire un paquet entre les 2 bâtiments de la station !), que j’ai croisé et qui m'ont aidé dans ces 6 mois (c’est trop court !!!) de stage.
Définitions
Bioaccumulation : Accumulation progressive d’un contaminant ou d’une substance toxique
dans un organisme, provenant de diverses sources, y compris l’atmosphère, l’eau et les aliments.
Cadmium (Cd) : Élément naturel de numéro atomique Z = 48, présent dans certains minerais
sous forme d'impuretés. Il fût utilisé pour ses caractéristiques physico-chimiques notamment dans les batteries pour la protection de l'acier contre la corrosion (cadmiage) et comme stabilisant pour les plastiques et les pigments. C’est un métal argenté qui se ternit à l'air. Il est soluble dans les acides mais pas en milieu alcalin. C'est le 65ème élément naturel le plus abondant de la croûte terrestre. On le trouve dans les piles, soudures, accumulateurs, pigments de peinture, produits pour la photogravure, les engrais et les pesticides. L'intoxication au cadmium se manifeste par des vertiges, de l'anémie, des douleurs osseuses, et des lésions aux reins.
Ecotone : territoire qui marque la frontière entre deux écosystèmes. Cette zone de transition
est colonisée de ce fait par des organismes appartenant aux communautés voisines et par un certain nombre d'espèces ubiquistes.
Etiage : Niveau moyen le plus bas d'un cours d'eau, parfois marqué par un zéro pour mesurer
la hauteur des eaux au-dessus de ce point au moyen de chiffres inscrits sur une échelle.
Abaissement exceptionnel du débit d'un cours d'eau. (Le terme de « basses eaux » désigne un abaissement plus normal et plus fréquent.)
Euryhalin : Se dit d'un organisme aquatique capable de supporter de grandes variations de
salinité (s'oppose à sténohalin) de l'eau environnante. La racine grecque eury signifie large.
Eurytherme : se dit des organismes dont la température du milieu, et qui s'adaptent par
conséquent aux importantes variations de celle-ci.
Marée dynamique : La pénétration de l'eau de mer pendant le flot refoule l'eau douce vers
l'amont jusqu'au point à partir duquel on retrouve un courant fluvial dirigé vers l'aval. C'est ce que l'on appelle la marée dynamique ; dont l'ampleur dépend du marnage, de la pente du lit
submergé, de la largeur et de la profondeur de l'estuaire, du débit fluvial. Elle n'a donc pas la même importance en vives-eaux et en mortes-eaux, en étiage, en eaux moyennes et en crues.
Métallothionéines : Protéines de faible poids moléculaire intervenant dans les phénomènes
de détoxification cellulaire, résistance au stress et biodisponibilité cellulaire en métaux essentiels.
Zone oligo-haline : La zone oligohaline d'un fleuve est la zone où la salinité est comprise
entre 0,5 ‰ et 3-5 ‰.
Abréviations
ACP : Analyse en Composantes Principales Bioacc : Bioaccumulation
Cd - Cd 2+: cadmium
E.affinis : Eurytemora affinis
ETIAGE : ETude Intégrée de l'effet des Apports amont et locaux sur le fonctionnement de la
Garonne Estuarienne
Irstea : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture
MES : matères en suspension Mts : Métallothionéines O : Oxygène dissous
RNO : Réseau National d’Observation S : salinité
T : Température
1. Introduction ... 1 2. Matériels et méthodes ... 3 2.1. Zone géographique : l’estuaire de la Gironde ... 3 2.2 Zone d’échantillonnage : la zone oligohaline ... 3 2.3 Modèle biologique ... 4 2.4 Stratégies d’échantillonnages ... 4 2.5 Prélèvements du zooplancton (E.affinis) pour le dosage des métallothionéines, des métaux et des analyses génétiques: ... 5 2.6. Dosage des métaux dans les organismes : bioaccumulation ... 6 2.7. Dosage des métallothionéines (MTs) ... 7 2.7.1. Les métallothionéines ... 7 2.7.2. Le dosage ... 7 2.8. Analyse de l’expression génétique ... 8 2.8.1. Extraction des ARNs ... 9 2.8.2. La rétro-transcription ... 9 2.8.3. Le clonage ... 9 2.8.4. La PCR quantitative relative (light cycler)... 9 2.9. Traitements statistiques des données ... 10 3. Résultats ... 10 3.1. Liaison espèces amont-aval ... 10 3.2. Environnement ... 11 3.3. Bioaccumulation ... 11 3.4. Dosage des métallothionéines ... 13 3.5. Approche statistique globale ... 14 3.6. Caractérisation et expression génique ... 15 4. Discussion ... 17 4.1 Bioaccumulation du Cd ... 17 4.2. Métallothionéines et bioaccumulation ... 19 4.3. L’expression génique ... 21 5. Conclusion et perspectives de recherche ... 22 6. Bibliographie ... 23