Céline M. O. Reisser, Patrick Durand, Hamadou Dicko, Chin-Long Ky, Julien Duboisset, Serge Planes, Jeremie Vidal-Dupiol, Pierre-Louis Stenger, Laure Quintric, Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (IHPE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Ecosystèmes Insulaires Océaniens (UMR 241) (EIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Institut Louis Malardé [Papeete] (ILM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut FRESNEL (FRESNEL), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MOSAIC (MOSAIC), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Coherent Optical Microscopy and X-rays (COMiX), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Université de la Polynésie Française (UPF)-Institut Louis Malardé [Papeete] (ILM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), and Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École pratique des hautes études (EPHE)
International audience; The shell color of the Mollusca has attracted naturalists and collectors for hundreds of years, while the molecular pathways regulating pigment production and the pigments themselves remain poorly described. In this study, our aim was to identify the main pigments and their molecular pathways in the pearl oyster Pinctada margaritifera—the species displaying the broadest range of colors. Three inner shell colors were investigated—red, yellow, and green. To maximize phenotypic homogeneity, a controlled population approach combined with common garden conditioning was used. Comparative analysis of transcriptomes (RNA-seq) of P. margaritifera with different shell colors revealed the central role of the heme pathway, which is involved in the production of red (uroporphyrin and derivates), yellow (bilirubin), and green (biliverdin and cobalamin forms) pigments. In addition, the Raper–Mason, and purine metabolism pathways were shown to produce yellow pigments (pheomelanin and xanthine) and the black pigment eumelanin. The presence of these pigments in pigmented shell was validated by Raman spectroscopy. This method also highlighted that all the identified pathways and pigments are expressed ubiquitously and that the dominant color of the shell is due to the preferential expression of one pathway compared with another. These pathways could likely be extrapolated to many other organisms presenting broad chromatic variation