Integration of environmental signatures and omics-based approaches on the European flounder to assist with health assessment of estuarine ecosystems in Brittany, France

Autor: Jennifer Laurent, Iwan Le Berre, Jean Armengaud, Senthilkumar Kailasam, Jérôme Couteau, Matthieu Waeles, Stéphane Le Floch, Jean Laroche, Vianney Pichereau
Přispěvatelé: Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG), Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (Nantes Univ - IGARUN), Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Canadian Centre for Computational Genomics, Montreal, Canada, Université de Brest (UBO), Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (LI2D), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), TOXEM, Centre De Recherches Européennes (CEDRE), Institut de l'Ouest : Droit et Europe (IODE), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was funded by the 'Office Français de la Biodiversité' (OFB, project POPEST) and the 'LTSER Zone Atelier Brest-Iroise', CNRS and AllEnvi (Project STRESS), ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Science of the Total Environment
Science of the Total Environment, 2023, 878, ⟨10.1016/j.scitotenv.2023.163195⟩
ISSN: 0048-9697
1879-1026
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163195⟩
Popis: International audience; This study aimed to develop a multidisciplinary approach to assess the ecological status of six moderate-sized French estuaries. For each estuary, we gathered geographical information, hydrobiological data, chemistry of pollutants and fish biology, including integration of proteomics and transcriptomics data. This integrative study covered the entire hydrological system studied, from the watershed to the estuary, and considered all the anthropogenic factors that can impact this environment.To reach this goal, European flounder (Platichthys flesus) were collected from six estuaries in September, which ensures a minimum residence time of five months within an estuary. Geographical metrics are used to characterize land use in each watershed. The concentrations of nitrite, nitrate, organic pollutants, and trace elements were measured in water, sediments and biota. All of these environmental parameters allowed to set up a typology of estuaries.Classical fish biomarkers, coupled with molecular data from transcriptomics and shotgun proteomics, highlighted the flounder's responses to stressors in its environment. We analysed the protein abundances and gene expression levels in the liver of fish from the different estuaries. We showed clear positive deregulation of proteins associated with xenobiotic detoxification in a system characterized by a large population density and industrial activity, as well as in a predominantly agricultural catchment area (mostly cultures of vegetables and pig breeding) mainly impacted by pesticides. Fish from the latter estuary also displayed strong deregulation of the urea cycle, most probably related to high nitrogen load. Proteomic and transcriptomic data also revealed a deregulation of proteins and genes related to the response to hypoxia, and a probable endocrine disruption in some estuaries. Coupling these data allowed the precise identification of the main stressors interacting within each hydrosystem.
Databáze: OpenAIRE
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