L’horloge circadienne est un système interne présent chez presque tous les organismesvivants et permettant de coordonner les fonctions biologiques entre elles et avec l’environnement. Dans les dernières décennies, l’horloge circadienne a majoritairement été étudiée en laboratoire à l’aide d’organismes modèles. Les connaissances concernant l’importance fonctionnelle et l’évolution des rythmes circadiens en nature sont donc limitées. L’épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus) montre plusieurs caractéristiques intéressantes pour étudier l’horloge circadienne du point de vue de l’écologie et de l’évolution. Toutefois, ses rythmes circadiens n’ont presque jamais été étudiés et l’existence d’une horloge circadienne n’a jamais été démontrée chez cette espèce. À l’aide d’épinoches sauvages que nous avons rapportées au laboratoire, nous avons donc étudié l’horloge circadienne de cette espèce aux niveaux comportemental et moléculaire. Notre premier objectif était de déterminer si le rythme journalier de l’activité locomotrice est contrôlé par l’horloge circadienne. En quantifiant l’activité locomotrice sous un cycle lumière-noirceur(LD) et en noirceur constante (DD), nous avons montré que les épinoches ont bel et bien une horloge circadienne, mais que l’activité est faiblement contrôlée par celle-ci. Notre deuxième objectif était de déterminer la phase de l’activité des épinoches en LD. Nos résultats indiquent qu’elles sont majoritairement nocturnes, mais nous avons aussi observé une grande variation interindividuelle. Notre troisième objectif était de décrire l’oscillation moléculaire circadienne de cinq gènes de l’horloge (bmal1a, clock1b, clock2, per1b et cry1b)dans le cerveau des épinoches en DD en utilisant la PCR quantitative en temps réel. Nous n’avons pas détecté de rythmicité circadienne dans l’expression des gènes, ce qui pourrait soit indiquer que l’oscillateur moléculaire est très dépendant de la lumière ou qu’il y avait bel et bien une oscillation, mais que nous avons été incapables de la détecter. Dans l’ensemble, notre étude permet de mieux comprendre le rôle et les mécanismes de l’horloge circadienne chez l’épinoche et ouvre la voie à une exploration plus approfondie des rythmes circadiens chez cette espèce. / The circadian clock is an internal timekeeping system shared by almost all living organisms. In the last decades, the circadian clock has been mostly studied with model organisms inthe laboratory, so knowledge about the functional importance and evolution of circadian rhythms in natural environments is limited. The three spine stickleback (Gasterosteusaculeatus) shows many interesting characteristics to study the circadian clock from anecological and evolutionary perspective. However, its circadian rhythms have hardly ever been studied and the existence of a circadian clock has never been demonstrated in this species. In this study, using wild-caught three spine sticklebacks, we investigated the circadian clock of this species at the behavioral and molecular levels. Our first objective wasto determine if the daily rhythm of locomotor activity is under circadian clock control. By quantifying locomotor activity in individual fish under a light-dark cycle (LD) and underconstant darkness (DD), we showed that sticklebacks own an internal timekeeping system,but that locomotor activity is only weakly controlled by the clock. Our second objective wasto determine the phase of activity of sticklebacks under LD. Our results indicate that theyare mostly nocturnal, but we also observed large inter-individual variation. Our third objectivewas to describe the circadian molecular oscillation of five clock genes (bmal1a, clock1b,clock2, per1b and cry1b) in the brain of sticklebacks under DD using quantitative real-time PCR. We reported a lack of circadian rhythmicity for the five genes, which could eitherindicate that the clock molecular oscillator is highly light-dependent or that there was anoscillation but that we were unable to detect it. Overall, our study allows a better understanding of the role and mechanisms of the stickleback circadian clock and paves theway for further exploration of circadian rhythms in this species.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/69128 |
| Date | 10 February 2024 |
| Creators | Brochu, Marie-Pier |
| Contributors | Aubin-Horth, Nadia |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | mémoire de maîtrise, COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xi, 66 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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