Publié le 7 février 2022
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Conférencière :
Sarah Wallace est dans sa dernière année de doctorat à l’Institut national de la recherche scientifique, centre Eau Terre Environnement à Québec, sous la co-supervision de Valérie Langlois (INRS) et de Shane de Solla (Environnement et Changement climatique Canada – Burlington). Elle étudie les effets de l’exposition aux composés aromatiques polycycliques chez les espèces d’oiseaux tout au long du développement embryonnaire et dans les tissus qui peuvent être prélevés de manière non létale (p. ex. le sang) à l’aide de techniques » omiques » ciblées et non ciblées. Tout au long de son doctorat, Sarah a été une bénévole active dans la communauté scientifique, siégeant aux conseils d’administration du Chapitre Saint-Laurent et du Canadian Ecotoxicity Workshop. Auparavant, Sarah a obtenu une maîtrise en biologie de l’Université Queen’s, sous la direction de Vicki Friesen, où elle a étudié la génétique de conservation du Starique de Cassin, un oiseau marin. Ensuite, elle a travaillé comme gestionnaire de laboratoire en écotoxicogénomique (Dr Langlois) et comme assistante de recherche en métagénomique (Dr Kela Weber) au Collège militaire royal de Kingston, en Ontario, avant de commencer son doctorat.
Résumé :
La plupart des études sur l’exposition et la toxicité des composés aromatiques polycycliques (CAP) chez les espèces animales canadiennes ont porté sur les invertébrés et les poissons. L’embryotoxicité est un effet bien connu de l’exposition aux CAP, notamment par le bitume dilué (dilbit), un type de pétrole transporté par oléoducs. Cependant, les mécanismes d’action des mélanges de CAP ne sont pas entièrement élucidés chez les oiseaux. Les objectifs de recherche de cette étude étaient d’évaluer les effets sublétaux de l’exposition au dilbit par injection dans l’œuf pendant le développement embryonnaire et d’identifier les biomarqueurs d’expression génétique chez différentes espèces d’oiseaux, notamment le poulet domestique, le cormoran à aigrettes et le fou de Bassan. Des œufs frais non incubés ont été collectés et injectés avec une série de dilutions de dilbit produits au Canada : Clearwater ou Cold Lake Blend. Les CAP totaux mesurés dans les dilutions injectées (2-300 ng tPAC g œuf-1) couvraient une gamme de concentrations mesurées dans les œufs d’oiseaux sauvages. Les embryons ont été prélevés au milieu de l’incubation, lorsque le foie s’est formé. L’expression de 10 gènes impliqués dans la détoxification et le stress oxydatif a été évaluée dans le foie et la membrane chorioallantoïque. La sensibilité aux CAP varie selon les espèces ; les niveaux d’ARNm du cytochrome P450 1a (cyp1a), un biomarqueur connu de l’exposition aux CAP, ont augmenté à la fois dans le foie et la membrane chorioallantoïque des poulets et des cormorans exposés au dilbit, mais le cyp1b1 a diminué chez les fous de Bassan exposés au dilbit. Dans l’ensemble, la comparaison des profils transcriptionnels de plusieurs espèces exposées aux mêmes mélanges d’hydrocarbures peut permettre d’identifier le mécanisme d’action de l’exposition aux CAP et de développer des biomarqueurs pour des scénarios d’exposition réalistes sur le plan environnemental, tels qu’une marée noire.
Speaker:
Sarah Wallace is in her final year of her Ph.D. at Institut national de la recherche scientifique (INRS-ETE) in Quebec, Qc under the co-supervision of Dr. Valerie Langlois (INRS) and Shane de Solla (Environment and Climate Change Canada – Burlington). She studies the effects of polycyclic aromatic compound exposure in bird species throughout embryonic development and in tissue that can be sampled non-lethally (e.g., blood) using targeted and non-targeted ‘omics techniques. Throughout her Ph.D., Sarah has been an active volunteer in the scientific community serving on the Boards for Chapitre Saint-Laurent and Canadian Ecotoxicity Workshop. Before this, Sarah completed a Master’s degree in Biology from Queen’s University supervised by Dr. Vicki Friesen where she studied the conservation genetics of the seabird Cassin’s auklet. Next, she worked as an ecotoxicogenomics lab manager (Dr. Langlois) and a metagenomics research assistant (Dr. Kela Weber) at Royal Military College in Kingston, ON before starting her Ph.D.
Abstract:
Most of the studies on polycyclic aromatic compound (PAC) exposure and toxicity in Canadian animal species have focused on invertebrates and fish. Embryotoxicity is a well-known effect from PAC exposure, including by diluted bitumen (dilbit), an oil type transported by pipelines. However, the mechanisms of action of PAC mixtures are not fully elucidated in birds. The research objectives of this study were to assess the sublethal effects of dilbit exposure by egg injection during embryonic development and to identify gene expression biomarkers in different bird species including Domestic Chicken, Double-crested Cormorant, and Northern Gannet. Fresh non-incubated eggs were collected and injected with a series of dilutions of either Clearwater or Cold Lake Blend dilbits produced in Canada. Total PACs measured in the injection dilutions (2-300 ng tPAC g egg-1) covered a range of concentrations measured in wild bird eggs. Embryos were sampled at mid-incubation when the liver first formed. Expression of 10 genes involved in detoxification and oxidative stress were assessed in liver and chorioallantoic membrane. Sensitivity to PACs varied among species; mRNA levels of cytochrome P450 1a (cyp1a), a known biomarker of PAC exposure, was increased in both the liver and chorioallantoic membrane of dilbit-exposed chickens and cormorants, but cyp1b1 decreased in dilbit-exposed gannets. Overall, the comparison of transcriptional profiles across multiple species exposed to the same oil mixtures can identify the mechanism of action for PAC exposure and develop biomarkers for environmentally realistic exposure scenarios such as an oil spill.
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