Régulation de la D-3-hydroxybutyrate déshydrogénase chez la gerboise (Jaculus orientalis) : étude biochimique, toxicologique et moléculaire
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Abstract EN:
Mitochondria represent the seat of the production of ketone bodies (3-hydroxybutyrate and acetoacetate) which play an important role in the energy metabolism and the cellular biosynthesis. These ketone bodies are the final products of the degradation of fatty acids. Their production is regulated by D-3-hydroxybutyrate dehydrogenase (BDH): oxydo-reductase, situated at the inner mitochondrial membrane. The BDH is used as probe to study the effect of exogenous substances and variations of the physiological states on the cellular energy metabolism. In this work, we isolated and characterized two mitochondrial populations: the heavy and the light mitochondria in the liver of the jerboa (Jaculus orientalis, true hibernator rodent) at active, prehibernating and hibernating states. We also characterized these three states in term of metabolic changes especially at the level of the BDH (change at the level of the expression and the catalytic properties). We also studied the in vivo and in vitro effect on the jerboa and BDH of two hypolipidemic molecules (ciprofibrate and 2,4D). The ciprofibrate is a medicine of the class of fibrates very used in Morocco to cure dyslipidemia, and the 2,4D is used in agriculture to treat parasites to improve the harvests. Finally, we developed a new method for the purification of the BDH from Jaculus orientalis (eucaryote) using polyclonal antibodies against the BDH purified from Pseudomonas aeruginosa (procaryote). We completed this study by the amplification by RT-PCR, cloning and sequencing of the cDNA coding the BDH of the jerboa. The comparison between the obtained sequence and others showed an important conservation of amino acids which play important role in BDH catalysis and subsequently in the energy metabolism.
Abstract FR:
Les mitochondries représentent les centrales énergétiques de la cellule. Elles sont le siège de la production des corps cétoniques (3-hydroxybutyrate et acétoacétate) qui jouent un rôle important dans le métabolisme énergétique et la biosynthèse cellulaire. Ces corps cétoniques sont les produits finaux de la dégradation des acides gras. Leur production est régulée par la D-3-hydroxybutyrate déshydrogénase (BDH) : oxydo-réductase à NAD(H), située au niveau de la membrane interne mitochondriale. La BDH est de plus en plus utilisée comme sonde pour étudier l'effet des substances exogènes et des variations des états physiologiques sur le métabolisme énergétique cellulaire. Dans ce travail, nous avons isolé et caractérisé deux populations mitochondriales à savoir les mitochondries lourdes (de grande taille) et les légères (de petite taille) du foie de la gerboise (Jaculus orientalis) à l’état actif, préhibernant et hibernant. La gerboise est un rongeur doué de la capacité d'hibernation, période pendant laquelle se produisent des modifications métaboliques et énergétiques très importantes touchant tout l'organisme. Nous avons aussi caractérisé ces trois états en termes de changements cliniques et métaboliques spécialement au niveau de la BDH (changement au niveau de l’expression et des propriétés catalytiques). Nous avons également étudié l'effet in vivo sur la gerboise et in vitro sur la BDH de deux produits à effet hypolipémiant et qui ont des structures proches (ciprofibrate et 2,4D). Le ciprofibrate est un médicament de la classe des fibrates très utilisé au Maroc pour soigner les dyslipidémies, et le 2,4D est utilisé en agriculture pour traiter les plantes parasites afin d’améliorer les récoltes. Enfin, nous avons développé une nouvelle méthode pour la purification de la BDH à partir de Jaculus orientalis (eucaryote) en se basant sur les anticorps polyclonaux produits contre la BDH purifiée à partir de Pseudomonas aeruginosa (procaryote). Nous avons complété cette étude par l’amplification par RT-PCR, clonage et séquençage du cDNA codant la BDH de la gerboise. La comparaison entre la séquence obtenue et celle d’autres mammifères a montré une grande conservation des acides aminés témoignant de l’importance de la BDH dans le métabolisme énergétique.