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A complex set of sex pheromones identified in the cuttlefish Sepia officinalis

Authors :
Joël Henry
Benoit Bernay
Michèle Baudy-Floc’h
Jérôme Leprince
Jérémy Enault
Céline Zatylny-Gaudin
Benjamin Lefranc
Biologie des mollusques marins et des écosystèmes associés (BioMEA)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Interactions Cellules Organismes Environnement (ICORE)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-CHU Caen
Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)
Différenciation et communication neuronale et neuroendocrine (DC2N)
Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Plate-Forme de Recherche en Imagerie Cellulaire de Haute-Normandie (PRIMACEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institute for Research and Innovation in Biomedicine (IRIB)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-High-tech Research Infrastructures for Life Sciences (HeRacLeS)
Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR)
Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
This work was supported by a Ph.D. grant of the 'Comité Régional de Basse-Normandy'.
Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
CHU Caen
Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Brébion, Alice
Lefranc, Benjamin
Source :
PLoS ONE, PLoS ONE, 2012, 7 (10), pp.e46531. ⟨10.1371/journal.pone.0046531⟩, PLoS ONE, Public Library of Science, 2012, 7 (10), pp.e46531. ⟨10.1371/journal.pone.0046531⟩, PLoS ONE, Vol 7, Iss 10, p e46531 (2012)
Publication Year :
2012
Publisher :
HAL CCSD, 2012.

Abstract

International audience; BACKGROUND: The cephalopod mollusk Sepia officinalis can be considered as a relevant model for studying reproduction strategies associated to seasonal migrations. Using transcriptomic and peptidomic approaches, we aim to identify peptide sex pheromones that are thought to induce the aggregation of mature cuttlefish in their egg-laying areas. RESULTS: To facilitate the identification of sex pheromones, 576 5'-expressed sequence tags (ESTs) were sequenced from a single cDNA library generated from accessory sex glands of female cuttlefish. Our analysis yielded 223 unique sequences composed of 186 singletons and 37 contigs. Three major redundant ESTs called SPα, SPα' and SPβ were identified as good candidates for putative sex pheromone transcripts and are part of the 87 unique sequences classified as unknown. The alignment of translated SPα and SPα' revealed a high level of conservation, with 98.4% identity. Translation led to a 248-amino acid precursor containing six peptides with multiple putative disulfide bonds. The alignment of SPα-α' with SPβ revealed a partial structural conservation, with 37.3% identity. Translation of SPβ led to a 252-amino acid precursor containing five peptides. The occurrence of a signal peptide on SPα, SPα' and SPβ showed that the peptides were secreted. RT-PCR and mass spectrometry analyses revealed a co-localization of transcripts and expression products in the oviduct gland. Preliminary in vitro experiments performed on gills and penises revealed target organs involved in mating and ventilation. CONCLUSIONS: The analysis of the accessory sex gland transcriptome of Sepia officinalis led to the identification of peptidic sex pheromones. Although preliminary functional tests suggested the involvement of the α3 and β2 peptides in ventilation and mating stimulation, further functional investigations will make it possible to identify the complete set of biological activities expected from waterborne pheromones.

Details

Language :
English
ISSN :
19326203
Database :
OpenAIRE
Journal :
PLoS ONE, PLoS ONE, 2012, 7 (10), pp.e46531. ⟨10.1371/journal.pone.0046531⟩, PLoS ONE, Public Library of Science, 2012, 7 (10), pp.e46531. ⟨10.1371/journal.pone.0046531⟩, PLoS ONE, Vol 7, Iss 10, p e46531 (2012)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....224a63e4f2d048f71caf189460937cc9
Full Text :
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0046531⟩