Déterminisme nutritionnel et génétique de la teneur en lipides musculaires chez la truite arc-en-ciel

420 Pages·2009·10.32 MB·French

by  Kolditz C.

N° d'ordre 3717
:

THÈSE
présentée à

L'UNIVERSITÉ BORDEAUX 1

ECOLE DOCTORALE
DES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTÉ

par Mlle Catherine-Inès KOLDITZ

POUR OBTENIR LE GRADE DE

DOCTEUR

SPECIALITE : SCIENCES DES ALIMENTS ET NUTRITION

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DÉTERMINISME NUTRITIONNEL ET GÉNÉTIQUE DE LA TENEUR EN LIPIDES
MUSCULAIRES CHEZ LA TRUITE ARC-EN-CIEL (Oncorhynchus mykiss) :
ÉTUDE PAR ANALYSE DE L'EXPRESSION DE GÈNES CANDIDATS, DU PROTÉOME ET
DU TRANSCRIPTOME DU FOIE ET DU MUSCLE
*************************
Soutenue le : 9 Décembre 2008

Après avis de :

MM. HOCQUETTE Jean-François, Directeur de Recherches, INRA Rapporteurs
GONDRET Florence, Chargée de Recherches (HDR), INRA

Devant la commission d'examen formée de :
MM. HIGUERET Paul, Professeur, Université BORDEAUX 1 Président
NN. HOCQUETTE Jean-François, Directeur de Recherches, INRA Examinateurs
GONDRET Florence, Chargée de Recherches (HDR), INRA
MEDALE Françoise, Directeur de Recherches, INRA
LEFEVRE Florence, Chargée de Recherches, INRA
DAMON Marie, Chargée de Recherche, INRA

Membre invité
FAUCONNEAU Benoit, Directeur de Recherches, INRA

Remerciements

Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont bénéficié du soutien financier de
L’institut National de la Recherche Agronomique (INRA) et du conseil régional
d’Aquitaine.

Je tiens à remercier très sincèrement Jean-François Hocquette, Florence Gondret,
Marie Damon ainsi que Benoit Fauconneau, qui ont accepté de juger ce travail.
Ils ont également contribué, par leurs remarques et suggestions, à améliorer la
qualité de ce mémoire, et je leur en suis très reconnaissante. Je tiens à remercier le
Professeur Paul Higueret pour avoir accepté de présider le jury.

C’est avec beaucoup de reconnaissance que je souhaite remercier mon directeur de
thèse, Françoise Médale, pour la formation scientifique de qualité qu’elle m’a
donnée. Je voudrais aussi la remercier pour le temps et la confiance qu’elle m’a
accordée tout au long de ces années, et surtout d’avoir cru en mes capacités.

J’aimerais également témoigner de ma gratitude envers Florence Lefèvre, co-
directrice de ma thèse, pour sa contribution à mes travaux de doctorat.

Je remercie très sincèrement Stéphane Panserat pour avoir pris le temps de
répondre à mes nombreuses questions avec enthousiasme et bienveillance.

Un merci tout particulier à Gilles Paboeuf qui m’a tout enseigné sur l’art de
l’électrophorèse bi-dimensionnelle, avec beaucoup de patience et de gentillesse.
Merci également à Jérôme Montfort, Aurélie Le Cam et Philippe Bardou pour
leur assistance technique précieuse lors des analyses du transcriptome.

Vous avez tous été très généreux de votre temps et je vous en suis très
reconnaissante.
.

Mes travaux de thèse ont fait l’objet de trois articles et j’aimerai exprimer toute
ma gratitude à tous ceux qui m’ont permis d’aboutir à ces résultats : Maïena
Borthaire, Christiane Vachot, Edwige Quillet, Elisabet Plagnes-Juan, Magali
San Cristobal et bien évidemment Florence Lefèvre et Françoise Médale. Merci
aussi à ceux qui, par leurs suggestions et commentaires lors de la relecture de mes
manuscrits, m’ont permis d’en améliorer le contenu. Je pense notamment à Sachi
Kaushik, Stéphane Panserat et Geneviève Corraze.

Je tiens à remercier vivement toutes les personnes qui m’ont permise d’évoluer
dans un environnement scientifique dynamique au sein des deux unités, NuAGe
et SCRIBE, et que je n’ai pas citées précédemment:
- Au sein de l’unité NuAGe de Saint-Pée sur Nivelle : Inge Geurden,
Iban Seiliez, Sandrine Skiba, Stéphanie Fontagné, Peyo Aguirre, Fred
Vallée, Janine Brèque…

- Au sein de l’unité SCRIBE de Rennes : Jérôme Bugeon, Jean-Charles
Gabillard, Pierre-Yves Rescan, Hélène Rime, Nathalie Sabin…

- Les étudiants des deux unités: Nadège Richard, Marine Lansard,
Morgan Raguenes, Emilie Lataillade, Daniel Baron…

Je remercie également tous les membres du personnel de la Station
d’Hydrobiologie de Saint Pée-sur-Nivelle pour leur accueil chaleureux et
notamment Marie-Christine Artola, Elisabeth Azcarraga, Marie-Josée Elissalde,
Philippe Laborde, Pantxoa Ostiz et Maïté Jorajuria pour leur soutien et leur
sympathie.

Je souhaite aussi remercier mes collègues et à présent amis : Jacques, Jean-
Christophe, Vincent, François, Thomas… ainsi que mes amis et non-collègues :
Collette, Marie-Laure, Estelle, Jeanne…
Merci d’avoir été là pour me soutenir à tout moment.

Mais surtout, je ne serais jamais parvenue à cette étape majeure de mon
cheminement personnel et professionnel, le dépôt de ma thèse de doctorat, sans le
soutien de ma famille et de mes proches. Je tiens à remercier de tout coeur mes
parents, ainsi que Vincent, pour avoir supporté tout au long des ces années avec
beaucoup de patience et de compréhension, mes doutes, mes épanchements et mes
accès d’enthousiasme pour des sujets pas toujours évidents à saisir pour qui ne
travaille pas dans le monde si particulier qu’est la recherche. A vous ; mille
mercis; et encore pardon.
PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS

PUBLICATIONS DANS DES REVUES À COMITÉ DE LECTURE

- Kolditz, C., Borthaire, M., Richard, N., Corraze, G., Panserat, S., Vachot, C., Lefèvre,
F., and Médale, F., 2008. Liver and muscle metabolic changes induced by dietary energy
content and genetic selection in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Am. J. Physiol.
Regul. Integr. Comp. Physiol. 294, R1154-R1164

- Kolditz, C., Paboeuf, G., Borthaire, M., Piumi, F., Esquerré, D., San Cristobal, M.,
Lefèvre, F., and Médale, F., 2008. Transcriptome and proteome analyses of the changes
induced by dietary energy and selection for high or low muscle fat content in liver of
rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). BMC Genomics 9,506

- Panserat, S., Kolditz, C., Richard, N., Plagnes-Juan, E., Piumi, F., Esquerré, D.,
Médale F., Corraze, G., and Kaushik, S., 2008. Hepatic gene expression profiles in
juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed fish meal or fish oil free diets. Br. J.
Nutr. 100, 953–967.

- Panserat, S., Ducasse-Cabanot, S., Plagnes-Juan, E., Srivastava, P.P., Kolditz, C.,
Piumi, F., Esquerré, D., and Kaushik, S., 2008. Dietary fat level modifies the
expression of hepatic genes in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) as revealed
by microarray analysis. Aquaculture 275, 235-241.
COMMUNICATIONS ORALES

- Dans le cadre de congrès internationaux

- Kolditz, C., Lefèvre, F., Quillet, E., and Medale, F., 2006. Metabolic pathways involved
in nutritional and genetic determination of fat deposition in body compartments of rainbow
trout : gene candidates and liver proteome analysis. XII International Symposium on Fish
Nutrition & Feeding, Biarritz, France, 28 Mai - 1 Juin 2006.

- Kolditz, C., Lefèvre, F., Borthaire, M., Paboeuf, G., and Médale, F., 2007. Transcriptome
and proteome analysis of changes induced in trout liver by suppression of dietary fish oil.
Faseb J. Experimental Biology 2007 Annual Meeting. Washington, USA, 28 Avril – 5 Mai
2007.

- Kolditz, C., Borthaire, M.J., Lefèvre, F., Quillet, E., and Medale, F., 2007. Changes in
liver metabolic pathways induced by dietary energy and selection for muscle fat content in
rainbow trout. In "Energy and protein metabolism and nutrition" 2. International Symposium
on Energy and protein metabolism and nutrition ISEP 2007. Vichy, France, 9 - 13 Septembre
2007.

- Kolditz, C., Lefèvre, F., Borthaire, M., and Médale, F., 2007. Transcriptome and
proteome analysis of changes induced in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) liver by
suppression of dietary fish oil. In "EAS Aquaculture Europe 2007 meeting Competing claims"
European aquaculture society (BEL) Aquaculture Europe 07. Istanbul, Turquie, 24 – 27
Octobre 2007.

- Dans le cadre de réunions de groupe de travail

- Kolditz, C., 2005. Etude du déterminisme nutritionnel et génétique de la localisation des
dépôts lipidiques chez la truite arc-en-ciel par analyse des variations du transcriptome et du
protéome. Groupe qualité poisson du 10 octobre 2005 et Fish-AGENAE du 21 octobre 2005

- Kolditz, C., 2006. Etude du déterminisme génétique et nutritionnel de l’adiposité chez la
truite arc-en-ciel: Analyse du protéome hépatique. Fish-AGENAE du 15 mai 2006
- Kolditz, C., 2007. Déterminisme nutritionnel et génétique de la localisation des dépôts de
lipides chez la truite arc-en-ciel (O. mykiss): étude par analyse de gènes candidats, du
protéome et du transcriptome. Journée Scientifique de l'Ecole Doctorale des Sciences de la
Vie et de la Santé. Arcachon, France, 5 avril 2007

COMMUNICATIONS AFFICHÉES

-Dans le cadre de congrès internationaux

- Kolditz, C., Lefèvre, F., Borthaire, M., Paboeuf, G., and Médale, F., 2007 Transcriptome
and proteome analysis of changes induced in trout liver by suppression of dietary fish oil.
Faseb J. Experimental Biology 2007 Annual Meeting. Washington, USA, 28 Avril – 5 Mai
2007.

- Kolditz, C., Quillet, E., Richard, N., Labbé, L., Corraze, G., Médale, F., 2006. Response of
rainbow trout selected for high or low muscle lipid content to different dietary energy supply.
9th International Symposium for Genetics in Aquaculture, Montpellier, France, 25-30 Juin
2006.

- Kolditz, C., Lefèvre, F., Paboeuf, G., Quillet, E., Guitton, N., and Médale, F.,
2006. Nutritional and genetic determinism of fat storage allocation in body compartments of
rainbow trout: liver proteome analysis. Congrès de la Société Française d'Electrophorèse et
d'Analyse Protéomique, Saint-Malo, France, 16-18 Octobre 2006.

- Kolditz , C., and Médale, F., 2008. Changes in white muscle transcriptome induced by
dietary energy levels in two strains of rainbow trout selected for muscle fat content. XIII
International Symposium on Fish Nutrition & Feeding, Florianopolis, Brazil, 1-5 Juin 2008.

-Dans le cadre de congrès nationaux
- Kolditz, C., Lefèvre, F., Quillet, E., Médale, F., 2006. Recherche des gènes impliqués dans
le déterminisme génétique et nutritionnel de l’adiposité chez la truite arc-en-ciel
(Oncorhynchus mykiss). Rencontres de l’Ichtyologie en France, Paris, Mars 2006.

LISTE DES ABREVIATIONS

ACC : Acétyl-CoA carboxylase
ACO : Acyl-CoA oxydase
ADN : Acide désoxyribonucléique
ADNc : Acide désoxyribonucléique complémentaire
ADP : Adénosine diphosphate
AG : Acide gras
AGMI : Acides gras monoinsaturés
AGNE : Acides gras libres non estérifiés
AGPI : Acides gras polyinsaturés
AGLPI : Acides gras polyinsaturés à longue chaine
AGS : Acide gras synthase
AGsat : Acides gras saturés
Apo : Apolipoprotéine
ARN : Acide ribonucléique
ARNm : Acide ribonucléique messager
ATP : Adénosine triphosphate
BM : Biomasse
ChREBP : Carbohydrate-responsive element-binding protein
CoA : Coenzyme A
COX : Cytochrome oxydase
CPT1 : Carnitine palmitoyltransferase 1
CS : Citrate synthase
DHA : Acide docosahexaénoïque (22:6 n-3)
dNTP : Désoxyribonucléotides tri-phosphates
DTT : Dithiothréitol
EDTA : Acide éthylène diamine tétracétique
EF1α : Elongation factor 1 α
EM : Enzyme malique
EPA : Acide eicosapentaénoïque (20:5 n-3)
EST : Expressed Sequence Tag
FDR : False discovery rate (taux de faux positifs)
G6P : Glucose-6-phosphate
G6PD : Glucose-6-phosphate déshydrogénase
GK : Glucokinase
HDL : High density lipoprotein
HK : Hexokinase
HOAD : Hydroxyacyl-CoA deshydrogénase
ICDH : Isocitrate deshydrognase
IDL : Intermediate density lipoprotein
IEF : Isoelectric focusing (focalisation iso-électrique)
IHS : Indice hépato-somatique
IVS : Indice viscéro-somatique
kDa : kilo Dalton
kJ : kilo joules
LDL : Low density lipoprotein
LPL : Lipoprotéine lipase
MALDI-TOF : Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - Time Of Flight
MS: Matière sèche
NADP : Nicotinamide adénine dinucléotide phosphate
NADPH : Nicotinamine adénine dinucléotide phosphate réduit
PCR : Polymerase chain reaction
Pi : Pyrophosphate
pI : point iso-électrique
PK : Pyruvate kinase
PPAR : Peroxisome proliferator activated receptor
RNAse : Ribonucléase
RT-PCR : Reverse transcription-PCR
SAM : Significance analysis of microarray
SDS : Sodium dodécyl sulfate
SDS-PAGE : Sodium dodécyl sulfate- Polyacrylamide gel electrophoresis
SREBP : Sterol regulatory element binding protein
SSC : Salt Sodium Citrate
VLDL : Very low density lipoprotein