Caractérisation des structures de septines hautement organisées chez la drosophile et leur interaction avec le cytosquelette d’actine

Les septines sont des GTPases conservées dérégulées dans le cancer et les maladies neurodégénératives. Elles servent de protéines d’échafaudage et forment une barrière de diffusion à la membrane plasmique et au corps central lors de la cytokinèse. Elles interagissent avec l’actine et s’organisent en complexes qui polymérisent et forment des structures hautement organisées (anneaux et filaments). Leur dynamique d’assemblage et leur rôle dans la cellule restent à être élucidés. La Drosophile est un modèle simple pour l’étude des septines puisqu’on n’y retrouve que 5 gènes (sep1, sep2, sep4, sep5, peanut) comparativement aux 13 gènes chez l’humain. À l’aide d’un anticorps contre Pnut, nous avons identifié des structures tubulaires dans 30% des cellules S2 de Drosophile. Mon projet a comme but de caractériser ces tubes en élucidant leurs constituants, leur comportement et leurs propriétés pour mieux clarifier le mécanisme par lequel les septines forment des structures hautement organisées et interagissent avec le cytosquelette d’actine. Par immunofluorescence, j’ai pu démontrer que ces tubes sont cytoplasmiques, en mitose ou interphase, ce qui suggère qu’ils ne sont pas régulés par le cycle cellulaire. Pour investiguer la composition et les propriétés dynamiques de ces tubes, j’ai généré une lignée cellulaire exprimant Sep2-GFP qui se localise aux tubes et des ARNi contre les cinq septines. Trois septines sont importantes pour la formation de ces tubes et anneaux notamment Sep1, Sep2 et Pnut. La déplétion de Sep1 cause la dispersion du signal GFP en flocons, tandis que la déplétion de Sep2 ou de Pnut mène à la dispersion du signal GFP uniformément dans la cellule. Des expériences de FRAP sur la lignée Sep2-GFP révèlent un signal de retour très lent, ce qui indique que ces structures sont très stables. J’ai aussi démontré une relation entre l’actine et les septines. Le traitement avec la Latrunculin A (un inhibiteur de la polymérisation de l’actine) ou la Jasplakinolide (un stabilisateur des filaments d’actine) mène à la dépolymérisation rapide (< 30 min) des tubes en anneaux flottants dans le cytoplasme, même si ces tubes ne sont pas reconnus suite à un marquage de la F-actine. L’Actin05C-mCherry se localise aux tubes, tandis que le mutant déficient de la polymérisation, Actin05C-R62D-mCherry perd cette localisation. On observe aussi que la déplétion de la Cofiline et de l’AIP1 (ce qui déstabilise l’actine) mène au même phénotype que le traitement avec la Latrunculine A ou la Jasplakinolide. Alors on peut conclure qu’un cytosquelette d’actine dynamique est nécessaire pour la formation et le maintien des tubes de septines. Les futures études auront comme but de mieux comprendre l’organisation des septines en structures hautement organisées et leur relation avec l’actine. Ceci sera utile pour l’élaboration du réseau d’interactions des septines qui pourra servir à expliquer leur dérégulation dans le cancer et les maladies neurodégénératives.

High interannual variability in connectivity and genetic pool of a temperate clingfish matches oceanographic transport predictions

Adults of most marine benthic and demersal fish are site-attached, with the dispersal of their larval stages ensuring connectivity among populations. In this study we aimed to infer spatial and temporal variation in population connectivity and dispersal of a marine fish species, using genetic tools and comparing these with oceanographic transport. We focused on an intertidal rocky reef fish species, the shore clingfish Lepadogaster lepadogaster, along the southwest Iberian Peninsula, in 2011 and 2012. We predicted high levels of self-recruitment and distinct populations, due to short pelagic larval duration and because all its developmental stages have previously been found near adult habitats. Genetic analyses based on microsatellites countered our prediction and a biophysical dispersal model showed that oceanographic transport was a good explanation for the patterns observed. Adult sub-populations separated by up to 300 km of coastline displayed no genetic differentiation, revealing a single connected population with larvae potentially dispersing long distances over hundreds of km. Despite this, parentage analysis performed on recruits from one focal site within the Marine Park of Arrábida (Portugal), revealed self-recruitment levels of 2.5% and 7.7% in 2011 and 2012, respectively, suggesting that both long- and short-distance dispersal play an important role in the replenishment of these populations. Population differentiation and patterns of dispersal, which were highly variable between years, could be linked to the variability inherent in local oceanographic processes. Overall, our measures of connectivity based on genetic and oceanographic data highlight the relevance of long-distance dispersal in determining the degree of connectivity, even in species with short pelagic larval durations.

Biological Impacts and Uses of Black Bass Competitive Fishing Tournaments on Large Lake Systems

Thesis (Master, Biology) -- Queen's University, 2016-09-28 15:06:46.124

Bacterial community associated to the pine wilt disease insect vectors Monochamus galloprovincialis and Monochamus alternatus

Monochamus beetles are the dispersing vectors of the nematode Bursaphelenchus xylophilus, the causative agent of pine wilt disease (PWD). PWD inflicts significant damages in Eurasian pine forests. Symbiotic microorganisms have a large influence in insect survival. The aim of this study was to characterize the bacterial community associated to PWD vectors in Europe and East Asia using a culture-independent approach. Twenty-three Monochamus galloprovincialiswere collected in Portugal (two different locations); twelve Monochamus alternatus were collected in Japan. DNA was extracted from the insects’ tracheas for 16S rDNA analysis through denaturing gradient gel electrophoresis and barcoded pyrosequencing. Enterobacteriales, Pseudomonadales, Vibrionales and Oceanospirilales were present in all samples. Enterobacteriaceae was represented by 52.2% of the total number of reads. Twenty-three OTUs were present in all locations. Significant differences existed between the microbiomes of the two insect species while for M. galloprovincialis there were no significant differences between samples from different Portuguese locations. This study presents a detailed description of the bacterial community colonizing the Monochamus insects’ tracheas. Several of the identified bacterial groups were described previously in association with pine trees and B. xylophilus, and their previously described functions suggest that they may play a relevant role in PWD.