Combining RNA-seq and proteomic profiling to identify seminal fluid proteins in the migratory grasshopper Melanoplus sanguinipes (F)

Contexte : Les protéines du liquide séminal déterminent plusieurs aspects de la fécondation et jouent un rôle crucial dans la sélection sexuelle après l’accouplement et possiblement dans l’isolement reproductif. Des bases de données génétiques de référence de grande qualité sont indispensables à une caractérisation efficace du protéome, de sorte que nos connaissances sur ces protéines sont encore essentiellement limitées aux organismes modèles pour lesquels on dispose de vastes ressources génétiques. Les derniers progrès des technologies de séquençage permettent la caractérisation des transcriptomes de façon rapide et peu coûteuse. En combinant le séquençage à haut débit de l’ARN et l’analyse du profil protéomique aléatoire, nous avons caractérisé les protéines du liquide séminal sécrétées par la principale glande accessoire de l’appareil mâle du criquet voyageur (Melanoplus sanguinipes), un des principaux ravageurs agricoles dans le centre de l’Amérique du Nord.

Résultats : Au moyen du séquençage de l’ARN, nous avons caractérisé les transcrits d’environ 8 100 gènes exprimés dans les tubes hyalins longs des glandes accessoires. L’analyse du profil protéomique nous a permis d’identifier 353 protéines exprimées dans ces tubes. Certaines protéines du liquide séminal présentaient un intérêt particulier, dont EJAC-SP, ACE et les prostaglandine-synthétases, qui régulent la ponte chez les insectes femelles.

Conclusions : La présente étude permet de mieux connaître les composantes protéomiques de l’éjaculat mâle chez les Orthoptères et met en lumière plusieurs profils importants. Premièrement, les protéomes des glandes accessoires des mâles renferment communément des protéines exemptes d’étiquettes classiques prédites associées à la sécrétion. Deuxièmement, les produits de quelques gènes fortement exprimés sont prédominants dans les sécrétions des glandes accessoires. Troisièmement, les transcriptomes des glandes accessoires sont riches en nouveaux transcrits. Enfin, les catégories fonctionnelles des protéines du liquide séminal sont maintenues chez les groupes taxonomiques de parenté lointaine qui présentent des cycles vitaux, des stratégies d’accouplement et des mécanismes de transmission du sperme très différents. Les protéines du liquide séminal ici identifiées pourraient être utilisées comme cibles dans le cadre des futures études visant à créer des stratégies de lutte génétiques spécifiques.