Caractérisation de la farnésyl diphosphate synthase et de la géranylgéranyl diphosphate synthase chez les lépidoptères : cibles potentielles pour la lutte bio-rationnelle contre les ravageurs
Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: La présente thèse porte sur la caractérisation de deux prényltransférases chez les Lépidoptères, la farnésyl diphosphate synthase (deux paralogues, FPPS-1 et FPPS-2) et la géranylgéranyl diphosphate synthase (GGPPS). Cette caractérisation s’inscrit dans le cadre de l’identification de leurs caractéristiques spécifiques chez les Lépidoptères en vue de leur utilisation comme cibles dans la lutte bio-rationnelle contre les ravageurs. Dans la présente étude, nous clarifions l'implication de chaque paralogue de FPPS dans la biosynthèse de l’hormone juvénile (JH), se basant sur l'évaluation de leur distribution tissulaire et de leurs propriétés cinétiques. Les quantifications transcriptionnelles et par immunodétection de ces paralogues dans différents tissus ont indiqué que l'expression de la FPPS-1 est ubiquitaire mais principalement détectée dans les tubules de Malpighi, alors que l’expression de la FPPS-2 est confinée aux corps allates (CA). Les analyses cinétiques de la FPPS-2 tronquée en N-terminal révèlent quelques caractéristiques uniques aux Lépidoptères. Toutefois, la forme tronquée de la FPPS-1 s’est avérée inactive. Tous ces résultats suggèrent que la FPPS-2 est la FPPS de Lépidoptères impliquée dans la biosynthèse de JH dans les CA de larves et d'adultes, alors que des analyses transcriptionnelles préliminaires suggèrent que la FPPS-1 pourrait jouer un rôle important dans la prénylation de protéines. D’autre part, la caractérisation biochimique de la GGPPS chez un Lépidoptère, indique son appartenance aux GGPPS de type III, comme les GGPPS humaine et bovine. De façon inattendue, les analyses cinétiques sur la GGPPS et son modèle moléculaire révèlent des modes de liaison alternatifs pour son substrat allylique et son produit, induisant l’inhibition de l'enzyme. L’inhibition par son substrat est particulière à la GGPPS du Lépidoptère, présumément en raison de distinctions structurales décelées par modélisation moléculaire. Les analyses transcriptionnelles de cette GGPPS suggèrent son implication dans la prénylation des protéines. Globalement, nos observations mettent en évidence les caractéristiques uniques de ces enzymes chez les Lépidoptères et suggèrent la possibilité de les utiliser comme cibles pour le développement éventuel de pesticides inhibiteurs qui inactiveraient la biosynthèse de JH et la prénylation des protéines, perturbant ainsi le développement, la métamorphose et la reproduction des Lépidoptères ravageurs.
Author: Aline Barbar
Language: French
Subfield: Molecular Biology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2922272414