Alyssa Mitchell

Université de Montréal
Candidat M.Sc.

superviseur(e): Sophie Breton
Don Stewart, Acadia University
Début: 2013-09-02
Fin: 2015-09-01

Projet

Caractérisation structurale et fonctionnelle des produits des nouveaux gènes mitochondriaux chez les moules d'eau douce (Bivalvia: Unionoida)
Contrairement à tous les autres animaux, qui ont un mode de transmission strictement maternel de l’ADN mitochondrial (ADNmt), plusieurs espèces de bivalves ont un mode de transmission de l’ADNmt unique connu sous le nom de « double transmission uniparentale ». Les espèces possédant ce système sont caractérisées par la présence de deux ADNmt distincts : un ADNmt M transmis par les mâles, retrouvé dans les mitochondries des spermatozoïdes (Dalziel & Stewart, 2002), et un ADNmt F transmis par les femelles, présent dans tous les tissus chez les femelles, et dans les tissus somatiques chez les mâles (Garrido-Ramos, Stewart et al 1998). Aussi, récemment, ma directrice de travaux, Dr. Sophie Breton, a découvert que chez les moules, les mitochondries ont deux gènes supplémentaires, un dans les mitochondries « femelles » et un dans les mitochondries « mâles ». Ces gènes supplémentaires fabriquent des protéines dont on ne connaît pas encore le rôle mais qui ne sont pas liées à la production d’énergie comme les 13 autres gènes mitochondriaux typiques. Ce qui nous intrigue, c’est que certaines moules sont hermaphrodites : elles possèdent à la fois les deux sexes mais ont perdu les mitochondries « mâles » et elles ont dans ce cas des mitochondries « femelles », dans lesquelles le gène supplémentaire est fortement muté et possiblement non fonctionnel (ou avec une fonction modifiée). Dans le règne animal, les moules seraient donc les seules espèces connues avec un système de détermination du sexe (individus mâles et femelles séparés) qui impliquerait directement les mitochondries. Mon projet de maîtrise sera le premier à caractériser l’évolution moléculaire, la structure et la fonction (par la bioinformatique) des nouveaux gènes mitochondriaux découverts chez les moules d’eau douce. D'abord, je vais amplifier et séquencer ces gènes chez huit espèces à sexes séparés, et cinq espèces hermaphrodites. Les séquences seront traduites en acides aminés et différents programmes informatiques seront utilisés pour prédire la structure et la fonction des protéines. Les distances-p des séquences nucléotidiques et en acides aminés seront utilisés pour comparer les vitesses d'évolution et des taux de mutations non-synonymes. Finalement, la recherche des codons « stop » prématurés chez les hermaphrodites et la technique 3' RACE seront employés pour déterminer si le nouveau gène est fonctionnel chez les hermaphrodites.

Mots-clés

Freshwater mussels, Bivalves, mitochondrial genome, Doubly uniparental inheritance, bioinformatics, Protein structure, Protein function, Moules d'eau douce, Mulettes, Double transmission uniparentale, Bioinformatique, Structure protéique, Sex determination, Détermination du sexe, Hermaphroditism, Hermaphrodisme