Revoir la tolérance à l’acidification des océans : Perspectives à partir d’un nouveau cadre combinant les points de basculement physiologiques et moléculaires de l’huître du Pacifique.

Résumé

Les études sur l’impact de l’acidification des océans sur les organismes marins impliquent l’exposition des organismes à des scénarios d’acidification futurs, ce qui est peu pertinent pour les organismes calcifiants côtiers vivant dans une mosaïque d’habitats. L’identification des points de bascule au-delà desquels des effets néfastes sont observés est un indicateur largement généralisable de la sensibilité à l’acidification au niveau de la population. Cette approche est limitée à une poignée d’études qui se concentrent uniquement sur quelques traits macro-physiologiques, négligeant ainsi la réponse de l’organisme entier. Nous développons ici un cadre pour analyser les réponses macro-physiologiques et moléculaires sur une large gamme de pH chez l’huître juvénile. Nous identifions des points de basculement pour les traits physiologiques à pH 7,3-6,9 qui coïncident avec un remaniement majeur des lipides membranaires et du transcriptome. En revanche, une baisse du pH affecte les paramètres de la coquille au-delà des points de basculement, ce qui a probablement un impact sur la condition physique des animaux. Ces résultats ont été rendus possibles par le développement d’une méthodologie innovante permettant de synthétiser et d’identifier les principaux modèles de variations dans de grands ensembles de données -omiques, de les adapter au pH et d’identifier les points de basculement moléculaires. Nous proposons une large application de notre cadre à l’évaluation des effets du changement global sur d’autres organismes.

Résumé graphique

Points de basculement du transcriptome de l’huître. (a-c) Distribution de fréquence du point de basculement pour les relations linéaires par morceaux (côté gauche). Les modèles linéaires et log-linéaires (pas de point de basculement) sont sous le nom de “Lin”. Les gènes sont regroupés en trois groupes de gènes qui co-varient ensemble. La ligne grise indique la fréquence de distribution de tous les gènes indépendamment des clusters. Les groupes de gènes qui présentent des points de basculement voisins avec des fréquences de distribution >5% (représentés par une ligne pointillée), ont été regroupés. Les segments au-dessus des barres indiquent les groupes de gènes sur lesquels des analyses GO ont été menées. Dans chaque cas, le gène qui représente le mieux le groupe selon l’appartenance à un module, l’importance du gène pour le pH et le R2 est présenté en fonction du pH à titre d’exemple (côté droit). Les points de basculement et leurs intervalles de confiance à 95% sont indiqués en gris. Les niveaux de signification des pentes sont présentés à l’aide d’étoiles (p < .001***, p < .01**, p < .05*). Les noms des gènes sont les suivants : LOC117690205 : transporteur monocarboxylate 12-like, LOC105317113 : protéine ribosomale 60S L10a, LOC105331560 : protocadhérine Fat 4.

Référence