Exposé sur publication

The symbiotic chloroplasts in the sacoglossan Elysia clarki are from several algal species (Curtis et al, 2006)

Dorra Maaoui – Ikram Djeridi

Cadre de l’étude

Cette étude porte sur la détermination de la source des chloroplastes séquestrés chez une espèce de Sacoglosse : Elysia clarki.

Cette espèce pratique la kleptoplastie et a la particularité de garder des chloroplastes actifs pendant 3 à 4 mois. De plus on a identifié au sein de son ADN un gène nucléaire qui code pour une protéine du chloroplaste (fucoxanthin chlorophyll-binding protein).

HGT?Source

inconnue

Méthode et résultats

Les échantillons

Espèces : Elysia clarki et divers MPOs.

Provenance : baie de Floride dans la zone de Mangrove + Sunset Beach (MPOs).

Les expériences et les résultats

1 Identification du gène rbcL par PCR

4 rbcL différents correspondant à :

Penicillus capitatus

P. lamourouxii

Halimeda incrassata

H. monile.

2 Observation de chloroplastes (source identifiée par PCR) sous microscope électronique

Les chloroplastes issus d’un même genre (Penicillus ou Halimeda) ont des structures indifférenciables.

Les chloroplastes ont des morphologies différentes d’un genre à l’autre: pas de grains d’amidon dans les chloroplastes Penicillus sp. ()

Les chloroplastes, présents dans de larges cellules des tubules digestifs, ont une forme et une structure différentes de celle qu’ils avaient initialement. ()

3 Expériences sur l’alimentation (individus placés avec une seule source de nourriture parmi les 4 identifiées)

• Observation de tissus de nudibranches expérimentaux.

Elysia clarki ne s’est pas alimentée d’ Halimeda incrassata mais de Penicillus sp.

Les chloroplastes ont été incorporés dans les cellules du diverticulum digestif et avaient une forme homogène et identique à celle des chloroplastes séquestrés chez les individus d’ Elysia clarki collectés sur terrain. ()

1µm

Granule d’amidon

Plastoglobules nombreux

Portion de siphon de Halimeda incrassata

1µm

Plastoglobules

Pas de grains d’amidon

Corps lipidiques

Portion de siphon de Penicillus capitatus

Tab.

300nm

Thylacoïde en bandes empilées de 2 à 6 lamelles

Gouttelettes lipidiques

Membrane externe ondulée souplement associée au chloroplaste

Chloroplaste d’Elysia clarki collectée sur terrain

Tab.

Discussion

• Les résultats du PCR ont montré qu’ Elysia clarki se nourrissait de 4 espèces de Bryopsidophycées : Penicillus capitatus, P. lamourouxii, Halimeda incrassata, H. monile. Ce résultat est inattendu car les espèces de Sacoglosses ne renferment en général que des chloroplastes provenant d’une seule source.

• Les résultats microscopiques ont montré que chloroplastes sont séquestrés dans des cellules digestives et prennent une forme différente de celle qu’ils avaient à l’origine.

• Donc cette étude a permis de mettre au point une méthode qui permet d’abord de déterminer si les chloroplastes sont séquestrés ou pas dans les cellules, ensuite de déterminer leur origine.

• Les résultats moléculaires et les expériences sur l’alimentation permettent de déduire qu’Elysia clarki se nourrit principalement de Penicillus capitatus et de P. lamourouxii en milieu naturel, où ces deux espèces sont abondantes.

• On a identifié des chloroplastes séquestrés d’Halimeda incrassata alors qu’Elysia clarki ne s’est pas nourri de cette espèce au laboratoire. On suppose que dans le milieu naturel Elysia clarki mange les jeunes individus d’Halimeda incrassata qui sont alors peu calcifiés et donc plus faciles à brouter.

Critiques - Discussion

• Les auteurs n’ont étudié que les préférences alimentaires d’adultes issus d’un même endroit. Un article publié en 2007 par Curtis et al. apporte des informations complémentaires et rend les choses plus compliquées. En effet, les préférences alimentaires d’Elysia crispata varient avec l’age des individus et semblent liées à la composition du milieu en MPOs. Ce qui explique pourquoi on trouve des chloroplastes d’espèces qui ne sont pas broutées par les adultes.

Pierce, S. K., 2007 (Oct 10) Elysia clarki and E. crispata in Florida. [Message in] Sea Slug Forum. Australian Museum, Sydney. Available from http://www.seaslugforum.net/find.cfm?id=20918

• A l’heure actuelle on ne sait plus si Elysia crispata et E. clarki sont vraiment deux espèces différentes, les recherches sont encore en cours pour pouvoir donner une réponse.