L’objectif de cette recherche est de découvrir si le fonctionnement de l’horloge circadienne et les rythmes transcriptomiques journaliers des organismes persistent pendant le jour polaire Arctique, quand le soleil est constamment au-dessus de l’horizon. Nous nous sommes focalisé sur le copépode Calanus finmarchicus, une espèce zooplanctonique avec une position clé dans la chaîne alimentaire et les cycles biogéochimiques.

Des prélèvements de copépodes ont été réalisés dans l’Océan Arctique (74,5°N et 82,5°N) au moment du solstice d’été, toutes les 4h pendant 24h. Les ARNm ont été extraits et séquencés (Illumina NovaSeq). Les gènes de l’horloge circadienne ont été analysés par PCR quantitative en temps réel. L’expression rythmique des gènes de l’horloge et du transcriptome (76 550 transcrits) a été testée grâce à l’algorithme RAIN.

Il a pu être démontré pour la première fois que les rythmes d’expression des gènes de l’horloge circadienne et les rythmes transcriptomiques journaliers persistent pendant le jour polaire. De plus, à des latitudes extrêmement élevées et sous la banquise, les oscillations des gènes se réorganisent pour inclure des rythmes ultradiens, correspondant aux périodes des cycles de marées.

En période d’éclairement constant, des variations de faibles intensités lumineuses ou de qualité lumineuse sont suffisantes pour entraîner l’horloge circadienne et maintenir les processus biologiques journaliers chez cette espèce zooplanctonique clé. La synchronisation additionnelle par les cycles de marées illustre la plasticité de l’organisation temporelle chez les organismes marins. Ces travaux ont donné lieu à trois publications (rsbl.2020.0257, s41597-020-00751-4, j.isci.2020.101927).