Protéomique ciblée pour la quantification multiplexée de biomarqueurs: perspectives pour la surveillance environnementale. Construction d'une stratégie partagée et généralisable entre espèces pour l'identification de protéines d'intérêt - Cas d'étude chez Gammarus fossarum (Rapport d'étape) - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Access content directly
Reports Year : 2019

Protéomique ciblée pour la quantification multiplexée de biomarqueurs: perspectives pour la surveillance environnementale. Construction d'une stratégie partagée et généralisable entre espèces pour l'identification de protéines d'intérêt - Cas d'étude chez Gammarus fossarum (Rapport d'étape)

Abstract

Bien qu’une attente grandissante existe aujourd’hui vis-à-vis de l’utilisation des outils biologiques pour l’évaluation de la qualité des milieux, l’utilisation des outils moléculaires pour la biosurveillance (biomarqueurs) reste aujourd’hui limitée notamment chez les invertébrés, ceci du fait de l’existence de plusieurs verrous techniques et scientifiques. Comme nous avons pu le démontrer lors de nos précédents travaux chez l’espèce sentinelle Gammarus fossarum, la mise en place d’une surveillance active qui procède par l’encagement d’organismes calibrés provenant d’une unique population source, facilite l’utilisation des marqueurs biologiques pour évaluer la qualité des milieux. Par ailleurs, nous avons récemment pu bénéficier chez cette espèce des dernières innovations en termes de biologie moléculaire et notamment développer l’approche dite de protéogénomique en collaboration avec le CEA (Marcoule), conduisant à la création d’une liste de plusieurs centaines de protéines associées à diverses fonctions physiologiques. Dans le même temps, nous avons exploité les performances de la spectrométrie de masse en collaboration avec l’ISA (Lyon) faisant la preuve de concept qu’à l’instar des approches multi-résidus développées pour le dosage des contaminants, ces méthodes analytiques de pointe permettent d’identifier et de quantifier sur un même échantillon et en une unique analyse plusieurs dizaines de ces protéines biomarqueurs. La présente action a pour objectif de prolonger cette dynamique vers la mise en oeuvre de ces méthodologies dans le cadre de la surveillance opérationnelle. Pour cela, deux axes de travail y sont poursuivis. Le premier axe auquel se rapportent les travaux présentés dans ce premier rapport d’étape est de développer chez le gammare une capacité d’acquisition massive de données en protéomique ciblée pour aller vers la définition de valeurs de référence et la construction d’un indicateur intégré de la qualité des milieux. Ceci est passé au cours de cette première année par le développement d’une nouvelle méthode multiplexe qui permet de quantifier simultanément la concentration d’une quarantaine de peptides rapporteurs de grandes fonctions biologiques chez ce crustacé, l’automatisation de la préparation des échantillons, et le test de la robustesse du protocole de préparation et d’analyse via l’acquisition des niveaux de ces biomarqueurs sur 325 échantillons. Ce jeu d’échantillons correspond à des mâles encagés une semaine sur 60 stations à l’échelle nationale (réseaux de surveillance auxquels se sont ajoutés quelques sites choisis spécifiquement sur des stations d’épuration du projet interreg franco-belge Diadem). Sont ainsi évalués ici les effets campagnes de déploiement, les effets séries d’analyse. Ces résultats permettent de constater ainsi sur un premier jeu de données représentatif des masses d’eau soumises à la surveillance en milieu continental, la variabilité des niveaux de ces biomarqueurs protéiques entre individus, entre sites, la répétabilité entre campagnes de mesure. Ces résultats préliminaires montrent la possibilité de définir des valeurs de base pour chacun de ces biomarqueurs, ainsi que leur sensibilité en termes d’induction ou d’inhibition (notamment soulignant la nécessaire prise en compte de la variabilité inter-individu dans la définition des designs d’acquisition et l’interprétation statistique de ces données). Le deuxième axe qui sera engagé parallèlement au cours de l’action vise à ouvrir la réflexion « protéomique pour la surveillance » à d’autres espèces d’intérêt environnemental déjà proposées comme sentinelles pour la surveillance des milieux aquatiques d’eaux douces, de transition et marines, et éventuellement terrestre.
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Dates and versions

hal-03971107 , version 1 (03-02-2023)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03971107 , version 1

Cite

Anabelle Espeyte, Davide Degli-Esposti, Julien Faugère, Sophie Ayciriex, Arnaud Salvador, et al.. Protéomique ciblée pour la quantification multiplexée de biomarqueurs: perspectives pour la surveillance environnementale. Construction d'une stratégie partagée et généralisable entre espèces pour l'identification de protéines d'intérêt - Cas d'étude chez Gammarus fossarum (Rapport d'étape). INRAE; OFB. 2019. ⟨hal-03971107⟩
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