Bourse de recherche étudiante de la DGPC/SCZ Philippe Pan

Criblage de lignées de poissons-zèbre transgéniques étiquetage chémorécepteurs et ionocytes

Au printemps de 2018, j'ai eu la chance de recevoir la bourse de recherche des étudiants de la DGPC/SCZ, qui m'a permis de me rendre à l'Institut national de génétique de Mishima, au Japon, pour travailler avec le Dr Koichi Kawakami. Notre laboratoire a toujours été intéressé à examiner les rôles de chémorécepteurs et ionocytes dans la régulation des processus physiologiques. Étant donné que l'approvisionnement en énergie est un facteur limitatif limitant ces processus, l'étude des coûts énergétiques d'un processus physiologique particulier est très pertinente. Peu d'études ont tenté de déterminer le coût métabolique des chemoreception ou des ionorégulation au niveau cellulaire chez les poissons, en grande partie en raison du manque de méthodes fiables pour identifier les différents sous-types de ionocytes et chémorécepteurs in vivo. Heureusement pour nous, des lignées transgéniques étiquetées pour chémorécepteurs et ionocytes pourraient déjà exister dans les salles de poissons du Dr. Kawakami, en attendant d'être criblées. En utilisant transposons couplé avec des méthodes de piégeage de gène et de piège de Enhancer, le Dr Kawakami a pu produire un grand nombre de poissons transgéniques qui expriment le gène de rapporteur de GFP ou l'activateur de transcription de GAL4 de levure dans les cellules, les tissus et les organes spécifiques, potentiellement certains étiquetant chémorécepteurs ou ionocytes. C'était mon but de les identifier pendant mon séjour au Japon.

Le voyage s'est avéré être très gratifiant. J'ai pu identifier une lignée de poissons qui étiquette les cellules neuroépithéliales (NECs), un type de cellule qui est présumé être l'oxygène chémorécepteur dans le poisson, 4 lignées de poissons qui étiquetent les cellules riches de H +-ATPase, 1 lignée de poissons qui étiquettes ionocytes exprimant le chlorure de sodium Co-transporteurs (CCN) et une ligne de poisson qui étiquette les cellules riches en H +-ATPase et les ionocytes exprimant la CCN qui peut être différenciée par l'intensité du Rapporteur GFP. Utilisant la chape de lignes et caractérisé pour chémorécepteurs et ionocytes, nous avons maintenant la capacité d'identifier ces types de cellules in vivo, et pouvons essayer de mesurer la consommation d'oxygène et les flux ioniques au niveau proche cellulaire. Les coûts métaboliques de la régulation ionique et de la chemoreception seraient examinés en mesurant la consommation d'O2 des cellules cibles à l'aide de SMOT, qui utilise des micro-optrodes et des micromanipulateurs pilotés par ordinateur pour enregistrer les tensions d'O2 de la couche limite au fur et à mesure que l'électrode est déplacée soit vers ou loin de la surface de la cellule pour calculer les flux d'oxygène. Idéalement, il serait possible de distinguer les coûts spécifiques du transport ionique et du chemoreception du métabolisme basal, et de fournir les premières mesures directes des besoins en O2 de toute cellule de transport d'ions épithéliales ou de chémorécepteur au repos ou lorsque Activé. On prévoit que cette recherche mènera à des progrès significatifs dans notre compréhension des coûts métaboliques de la régulation ionique et de la chemoreception chez les poissons.