Jean-François Baroiller du Cirad soutiendra son Habilitation à Diriger
des Recherches le Jeudi 24 Septembre à 14h, au CEFE, Campus CNRS -
1919, route de Mende - Montpellier
Titre des travaux : Déterminisme et différenciation du sexe chez les
tilapias, poissons tropicaux d’intérêt aquacole
Résumé des travaux : Le déterminisme et la différenciation du sexe ont
été analysés chez deux espèces de poissons tropicaux d’intérêt
aquacole, le tilapia du Nil, Oreochromis niloticus et le tilapia
bleu, O. aureus ainsi que chez l’hybride complexe quatre voies Red
Florida (O. niloticus, O. mossambicus, O. aureus & O. hornorum). Le
testage sur descendances de géniteurs classiques ou inversés par des
traitements précoces d’inversion hormonale, confirme l’existence d’un
déterminisme génétique complexe avec prédominance d’un déterminant
majeur hétérogamétique (XY chez O. niloticus et ZW chez O. aureus) et
les effets de facteurs mineurs. Une forte thermosensibilité de la
différenciation (effet masculinisant des fortes températures) et des
interactions génotype-environnement sont également démontrées. Ce
déterminisme complexe est retrouvé chez les cinq populations
naturelles d’O. niloticus analysées (Ethiopie et Ghana),
indépendamment de leur régime thermique d’origine. Dans plusieurs de
ces populations, le testage en descendance de géniteurs collectés dans
le milieu naturel suggère l’existence d’individus sexuellement
inversés (mâles XX, femelles XY), sans qu’il soit possible de conclure
si les facteurs d’inversion ont été génétiques ou environnementaux.
L’ensemble des données obtenues sur le déterminisme du sexe chez les
tilapias suggère qu’il ressemble à celui du scinque lézard dragon
barbu, où les sex-ratios sont gouvernés par les chromosomes sexuels
(homogamétie mâle ou femelle) et modifiés par les températures
extrêmes rencontrées au moins par certaines familles de ces espèces
dans le milieu naturel. Il reste cependant à comprendre, pourquoi à
température extrême, un individu XX pourrait avoir une meilleure
valeur sélective comme mâle plutôt que comme femelle. Cela
expliquerait pourquoi les effets de la température sont conservés
parallèlement au déterminisme génétique du sexe. Pour ce qui concerne
la différenciation du sexe, la prolifération précoce des cellules
germinales, dans la future gonade femelle vers 20 jours post-
fécondation (jPF), constitue le premier dimorphisme histologique.
Quelques jours plus tôt (14jPF), la production d’œstrogènes devient
plus importante dans les futurs ovaires que dans les testicules.
L’administration précoce (à partir de 10jPF) d’œstrogènes via
l’aliment conduit à une féminisation des alevins traités. Inversement,
un traitement similaire par des inhibiteurs d’aromatase (enzyme
nécessaire à la production des œstrogènes) masculinise les alevins.
L’aromatase (Cyp19a) et les œstrogènes jouent donc un rôle clé dans la
différenciation ovarienne. D’autres gènes de la cascade du
déterminisme du sexe chez les vertébrés ont été clonés chez le
tilapia, et leur cinétique d’expression a été analysée dans les
gonades/troncs et dans le système nerveux central (SNC)/tête d’alevins
monosexes mâles/femelles, en conditions classiques ou lors d’une
masculinisation par les fortes températures. Au niveau du SNC, les
dimorphismes d’expression les plus précoces sont observés dès 10jPF
pour Sox9b et Amh, fortement exprimés chez les mâles génétiques. Au
niveau des gonades, Cyp19a et Foxl2 sont fortement exprimés chez les
femelles, respectivement dès 11 et 14jPF et l’Amh, Sox9 et Dmrt1 dès
10jPF chez les mâles. Les fortes températures stimulent l’expression
d’Igf1, Sox9, Dmrt1 et Amh, et répriment celles de Foxl2 et Cyp19a.
Compte tenu de sa complexité, la compréhension du déterminisme du sexe
chez le tilapia nécessite de disposer de marqueurs des différents
facteurs impliqués (facteurs génétiques majeurs et mineurs et facteurs
de thermosensibilité). L’existence d’espèces à homogamétie mâle (i.e.
O. aureus) ou femelle (i.e. O. niloticus) au sein d’un même genre de
tilapias, permet l’étude de l’évolution du déterminisme du sexe et la
différenciation des chromosomes. Enfin, le séquençage en cours du
génome complet du tilapia, O. niloticus, permet d’envisager des
analyses in silico de la cascade du déterminisme du sexe.
Composition du Jury
Françoise MONÉGER
DR Cnrs
Marc GIRONDOT
Prof. Univ. Orsay
Jean-Nicolas VOLFF
Prof. ENS Lyon
Bernard CHEVASSUS-AU-LOUIS Inspecteur général de
l’Agriculture Inra
Charles MÉLARD
DR Univ. Liège
Philippe JARNE
DR Cnrs
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