Rôles des cytochromes P450 dans l'adaptation des insectes

Description

Les insectes qui représentent les espèces les plus abondantes de la planète ont su évoluer pour s'adapter à leur environnement biotique et abiotique. Ils ont développé des mécanismes pour pouvoir résister aux insecticides, se nourrir sur des plantes hôtes qui produisent des toxines ou bien encore résister à la dessiccation. Je présenterai mes travaux sur ces différents mécanismes à travers des exemples du rôle particulier que jouent les cytochromes P450. Les cytochromes P450 sont des enzymes de détoxication, présents chez la plupart des organismes vivants. Chez les insectes dont le génome est séquencé on en dénombre une centaine mais la fonction de très peu d'entre eux est connue. Un P450, Cyp6g1 est responsable de la résistance aux insecticides DDT et imidaclopride chez les certaines souches de drosophiles. La surexpression de Cyp6g1 chez les résistants est due à l'insertion d'un élément transposable dans la région promotrice. L'induction de la surexpression de ce gène chez des drosophiles transgéniques est suffisante et nécessaire pour conférer la résistance. Toujours chez cet insecte modèle, le P450 le plus exprimé est Cyp4g1. Il est essentiel pour permettre à l'insecte de se protéger contre la dessiccation, c'est lui en effet qui assure la dernière étape de la synthèse des hydrocarbures qui forment une couche imperméable à la surface de la cuticule des insectes. Enfin, chez les insectes ravageurs de culture, tel Spodoptera frugiperda, lépidoptère qui se nourrit sur un grand nombre de plantes (maïs, riz, coton,…), les P450s pourraient permettre l'adaptation aux toxines de plantes et aux xénobiotiques. Le rôle de ces enzymes est essentiel mais comprendre la régulation de leur expression l'est tout autant. Je souhaite au cours des prochaines années développer des projets pour comprendre comment l'insecte se défend contre des agressions biotiques et abiotiques et les interconnections possibles entre les différentes voies de signalisation impliquées.

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