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Microgénomique de la sensille phéromonale d’un lépidoptère: une approche novatrice pour comprendre les mécanismes olfactifs – LepidOLF

Résumé de soumission

Contexte: Les noctuelles regroupent des bioagresseurs très dévastateurs. Les ravages causés aux cultures par ces insectes sont étroitement liés à leur capacité olfactive à reconnaître leur plante hôte et à se reproduire. Dans un contexte de diminution de l?utilisation des produits phytosanitaires en protection des cultures, perturber les comportements olfactifs des insectes ravageurs apparaît plus que jamais comme une solution à promouvoir. Connaître les processus de la reconnaissance olfactive et de sa modulation naturelle permettra d?identifier de nouvelles cibles pour la mise au point de méthodes de lutte sélectives et sans danger. Cependant, si de nombreux gènes codant pour des protéines impliquées dans la spécificité et la dynamique olfactive ont été identifiés, ils restent le plus souvent étudiés « hors contexte », indépendamment les uns des autres, et les mécanismes globaux restent incompris. Objectifs: Dans ce contexte, nous proposons de décrire et d?analyser le transcriptome de l?antenne de la noctuelle du coton, Spodoptera littoralis, afin d?obtenir pour la première fois chez un papillon ravageur un inventaire complet des gènes antennaires. L?antenne est organisée en sensilles, unités fonctionnelles indépendantes les unes des autres, véritables « nez miniatures ». Ces sensilles reconnaissent chacune un spectre d?odeurs particulier, ce qui définit des types fonctionnels de sensilles. L?expression différentielle des gènes olfactifs dans les sensilles déterminerait leurs différentes capacités fonctionnelles. Nous tirerons profit de cette morphologie particulière pour identifier la signature moléculaire des sensilles, afin de corréler leurs propriétés fonctionnelles à l?expression de certains gènes, et ainsi identifier les cascades/interactions spécifiques mises en jeu. Nous nous focaliserons sur les sensilles phéromonales. En effet la réception des phéromones est extrêmement sensible et spécifique, ce qui simplifie l?identification des réseaux moléculaires impliqués. Ainsi, le transcriptome des sensilles phéromonales sera analysé, grâce à l?inventaire défini plus haut. En particulier, les partenaires potentiels des récepteurs olfactifs seront déterminés. En effet, des études très récentes montrent que leur fonctionnalité dépend de leur environnement in situ. Ces récepteurs apparaissent comme des cibles pertinentes pour le développement de stratégies «olfacticides » : ils appartiennent à la famille des récepteurs à 7 domaines transmembranaires pour laquelle la pharmacologie a développé un savoir faire unique pour le design d?agonistes ou d?antagonistes capables d?interférer avec les sites de liaison et ainsi d?activer ou inhiber la réponse cellulaire. Leur étude fonctionnelle doit donc prendre en compte leurs partenaires moléculaires. En tirant profit de phénomènes naturels capables d?interférer avec la réponse phéromonale (comme le rythme circadien ou une pré-expérience olfactive), nous appréhenderons également les mécanismes de la modulation olfactive, en s?attachant à analyser la contribution du système périphérique (l?antenne). Nos résultats préliminaires montrent en effet que la périphérie, longtemps négligée au profit du système nerveux central, contribue à la plasticité du système. Méthodologie et résultats attendus: L?utilisation des nouvelles méthodes de séquençage (454) couplée à la bioinformatique permettra de compléter notre collection d?EST antennaires de S. littoralis et d?établir le répertoire quasi complet de gènes olfactifs chez cette espèce, en insistant sur l?identification des récepteurs olfactifs. Ces données permettront de développer une puce dédiée « antenne » qui regroupera les unigènes identifiés. Puis, par une approche originale et novatrice de microgénomique (microdissection laser des sensilles et hybridation de leur ARN sur la puce), la signature moléculaire de différents types fonctionels de sensilles phéromonales sera établie. En tirant profit de la puce « antenne » établie, nous étudierons par hybridation différentielle les gènes sur- ou sous-exprimés en fonction de deux facteurs connus comme modulant la réponse phéromonale de S. littoralis : le rythme circadien et une pré-expérience olfactive. Ainsi, nous déterminerons des voies naturelles qui inhibent ou accroissent la sensibilité olfactive des insectes, qui pourront être détournées pour manipuler les comportements. A terme, ce projet permettra d?ouvrir la voie à des partenariats avec des entreprises pour le développement de molécules ciblées sur les récepteurs, mais aussi sur d?autres familles de protéines antennaires spécifiques qui pourront être identifiées par notre stratégie « globale ».

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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