Les enzymes chimiosensorielles : de nouvelles cibles pour perturber l'olfaction des insectes nuisibles ?

De nombreux insectes s’averent etre des ravageurs de culture, pouvant de surcroit transmettre des pathogenes aux plantes et ainsi causer des degâts d’importance economique notables. Leur controle repose essentiellement sur l’utilisation d’insecticides, mais cela pose probleme en termes de pollution de l’environnement, d’effets non desires sur les especes non-cibles, d’apparition de populations d’insectes resistants aux insecticides, sans parler de leur toxicite pour l’homme. L’olfaction joue un role clef dans le developpement de nombreux comportements chez les insectes, comme la recherche de la plante nourriciere ou du partenaire sexuel, le reperage de sites de ponte ou de predateurs. Leurs organes olfactifs portent les sensilles sensorielles dans lesquelles se deroulent les etapes de la reception du signal : les molecules odorantes penetrent par les pores et sont transportees a travers la lymphe sensillaire par des odorant binding proteins jusqu’aux recepteurs olfactifs (Ors) avec lesquels elles interagissent pour declencher la cascade de transduction, puis le signal olfactif est inactive. Si les interactions odeurs/ORs sont largement etudiees et elucidees, il n’en est pas de meme pour le transport et l’inactivation du signal. En particulier, les odorant-degrading (ODEs) qui seraient impliquees dans cette derniere etape, en degradant les molecules odorantes en metabolites inactifs, i.e. ne pouvant plus stimuler les recepteurs. Les ODEs appartiennent a diverses familles d’enzymes de biotransformation, comme les cytochromes P450s (CYPs), les carboxylesterases (CCEs), les glutathion-S-transferases (GSTs), ou les UDP-glucosyltransferases (UGTs). La plupart sont exprimees fortement dans les antennes. Peu d’entre-elles ont ete caracterisees fonctionnellement, principalement par des approches in vitro, peu d’etudes ont ete realisees in vivo avec des approches electrophysiologiques ou comportementales. Au cours de ma these, nous avons caracterise deux CCEs antennaires, l’Esterase6 (Est6) et la « Juvenile Hormone Esterase duplication » (JHEdup), chez Drosophila melanogaster, en combinant des approches transcriptomiques et fonctionnelles. Nous avons montre que ces deux esterases etaient exprimees tres fortement dans les antennes et capables de metaboliser in vitro certaines odeurs alimentaires emises par les fruits murs. Nous avons aussi demontre que ces deux esterases etaient impliquees in vivo dans les reponses physiologiques et comportementales a ces odorants, et qu’elles s’averent donc etre des ODEs.. Pour deux ODEs candidates, Ugt35b (UGT) et Cyp308a1 (CYPs), nous avons etabli leur patron d’expression dans les antennes afin de preciser les types de sensilles impliquees, en preliminaire a des etudes fonctionnelles plus ciblees. Enfin, pour ugt35b, cyp308a1 et jhedup, nous avons mis en evidence une expression dans differentes structures gustatives, posant la question de leur role possible dans le metabolisme de molecules sapides. Les quatre enzymes antennaires presentees ici ne sont que le debut d’une longue liste d’ODEs candidates identifiees lors de l’analyse du transcriptome antennaire de D. melanogaster. Ce travail participe a une meilleure comprehension des mecanismes moleculaires impliques dans le fonctionnement du systeme olfactif. Du point de vue applique, les ODEs pourraient constituer des cibles d’interet (via des inhibiteurs specifiques par exemple) pour modifier des comportements olfacto-induits, et ce dans un contexte de controle de populations d’insectes ravageurs plus respectueux de l’environnement. Par ailleurs, les connaissances acquises sur les ODEs chez cette espece modele pourraient contribuer a leur caracterisation chez d’autres especes, en particulier des ravageurs de cultures.