Jonathan Sangiovanni

McGill University
Candidat Ph.D.

superviseur(e): Jessica Head
Début: 2021-09-01
Fin: 2025-05-01

Projet

La base moléculaire de la sensibilité aux hydrocarbures aromatiques polycycliques chez les oiseaux
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des contaminants présents dans l'environnement qui provient de la combustion incomplète de matières organiques. Les HAP sont très répandus et peuvent résulter d'émissions naturelles. Cependant, on les voit aussi libérés dans l’environnement en grand volume par les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles ou les déversements de pétrole. L'exposition aux HAP a de nombreux effets néfastes sur la santé, notamment l'embryotoxicité, les malformations, la cardiotoxicité, les dommages à l'ADN et les troubles de la reproduction. Les populations d'oiseaux sont d'importants indicateurs de l'état de santé d'un écosystème, et agissent donc comme des sentinelles des effets des produits chimiques environnementaux. Les oiseaux sont des récepteurs préoccupants pour les HAP, les oiseaux aquatiques étant particulièrement sensibles à l'exposition aux HAP par contact direct avec l'eau contaminée. La sécurité environnementale et écologique des produits chimiques est évaluée à l'aide de tests de toxicité normalisés effectués sur un petit nombre d'espèces modèles. Pour les oiseaux, cela inclut des tests sur des cailles japonaises ou des poulets adultes. Peu d'autres modèles aviaires ont été développés. La portée limitée des tests de toxicité réglementaires représente un défi important pour l'évaluation des risques écologiques, car les espèces peuvent différer considérablement en termes de sensibilité aux contaminants environnementaux. Au niveau moléculaire, la variabilité de la sensibilité des espèces d'oiseaux à certains polluants chimiques a été liée à des différences génétiques dans le récepteur des hydrocarbures aryliques (AHR), une protéine présente chez tous les vertébrés supérieurs qui détecte les substances étrangères. Une fois détecté, ce capteur régule également les gènes codant pour les enzymes responsables du métabolisme de ces contaminants. Les HAP ont des interactions connues avec la AHR. Malgré cela, la relation entre les différences génétiques sous-jacentes entre les espèces d'oiseaux et leur sensibilité prédite aux produits chimiques n'est pas claire. Par conséquent, les objectifs généraux de cette étude sont d'utiliser des méthodes distinctes pour évaluer les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la sensibilité des espèces aviaires aux HAP. Plus spécifiquement, le premier objectif est d'explorer les interactions entre le AHR et les HAP en utilisant un test in vitro précédemment validé pour une classe de composés apparentés pour déterminer la puissance de différents HAP individuels chez différentes espèces d'oiseaux. Le deuxième objectif est d'approfondir les fondements génétiques de la variabilité de la sensibilité aux HAP en utilisant le « Big Data » pour explorer les effets à l'échelle du génome. Enfin, le troisième objectif est de relier les modèles d'expression génétique spatio-temporels dans les embryons en développement avec le mouvement et la distribution des HAP dans le contenu de l'oeuf. Ce projet a des implications importantes pour l'évaluation des risques écologiques en explorant la sensibilité des oiseaux à une classe significative de contaminants.

Mots-clés

oiseaux , Écotoxicologie, Génétique, Transcriptomiques, Hydrocarbures aromatiques polycycliques, Récepteur des hydrocarbures aryliques

Publications

1- Hepatic Transcriptomic Responses to Ethinylestradiol in Embryonic Japanese Quail and Double‐Crested Cormorant
Jeon, Yeon‐Seon, Jonathan Sangiovanni, Emily Boulanger, Doug Crump, Peng Liu, Jessica Ewald, Niladri Basu, Jianguo Xia, Markus Hecker, Jessica Head
2024 Environmental Toxicology and Chemistry

2- ExpressAnalyst: A unified platform for RNA-sequencing analysis in non-model species
Liu, Peng, Jessica Ewald, Zhiqiang Pang, Elena Legrand, Yeon Seon Jeon, Jonathan Sangiovanni, Orcun Hacariz, Guangyan Zhou, Jessica A. Head, Niladri Basu, Jianguo Xia
2023 Nature Communications