Biominéralisation de la coquille d oeuf de poule : mise en évidence d'un transport vésiculaire du minéral impliquant les protéines EGF-like repeats and discoidin-like domains 3 (EDIL3) et Milk fat globule EGF-factor 8 (MFGE8)
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Abstract EN:
The chicken egg is an aseptic and a self-sufficient chamber allowing the harmonious development of the chicken embryo in 21 days. The eggshell is the first physical barrier of the egg, which protects the egg from mechanical and microbial stresses. During eggshell biomineralization in the uterine fluid, the organic matrix, which is secreted by the uterus, ensures a crucial role in this process. To decipher the role of two major proteins of the organic matrix (EGF-like repeats and discoidin-like domains 3 : EDIL3 et Milk fat globule EGF-factor 8 : MFGE8), in silico and experimental approaches were performed. We firstly investigated the common evolution history of EDIL3 and MFGE8. We have estimated a divergent point between both paralogs 480 million years ago. The results also allowed us to highlight a vesicular transport of mineral (amorphous calcium carbonate) involved in eggshell biomineralization. EDIL3 and MFGE8 proteins would guide the vesicles to the mineralizing site and consequently ensure a critical role in this transport. This work also described additional molecular actors involved in vesicles formation, in calcium and bicarbonates supply and to the stabilization of amorphous calcium carbonate. We therefore proposed a global and coherent model of mineral transport during eggshell calcification. In this model, three alternative pathways could be involved (transcellular, vesicular and paracellular). Further investigations will be necessary to determine the respective roles of these pathways.
Abstract FR:
L’œuf de poule est une chambre aseptique et autosuffisante qui permet le développement harmonieux du poussin en 21 jours. La coquille constitue la première barrière physique de l’œuf et protège ce dernier contre les agressions physiques et microbiennes. Lors de la minéralisation de la coquille dans le fluide utérin, la matrice organique secrétée par l’utérus de la poule joue un rôle prépondérant. Pour décrypter le rôle de deux protéines majeures de la matrice organique (EGF-like repeats and discoidin-like domains 3 : EDIL3 et Milk fat globule EGF-factor 8 : MFGE8), différentes approches in silico et expérimentales ont été réalisées. Ainsi, nous avons retracé l’histoire évolutive de ces deux protéines, qui indique une divergence d’EDIL3 et MFGE8, il y a environ 480 millions d’années. Les résultats obtenus nous ont également permis de mettre en évidence un transport vésiculaire du minéral (carbonate de calcium amorphe), impliqué dans ce phénomène de biominéralisation. EDIL3 et MFGE8 joueraient un rôle prépondérant dans ce mécanisme en participant à l’adressage sur le site de minéralisation. Ce travail a été complété par une analyse des autres acteurs moléculaires du transport vésiculaire. Ces acteurs participent au fonctionnement vésiculaire, à l’apport du calcium et des bicarbonates vésiculaires, ainsi qu’à la stabilisation du carbonate de calcium amorphe. Pour finir, nous proposons un modèle global et cohérent du transport des précurseurs minéraux nécessaires à la minéralisation de la coquille. Ce modèle impliquerait trois voies (transcellulaire, vésiculaire et paracellulaire) dont les rôles respectifs devront être explorés.