Identification et caractérisation moléculaire de gènes impliqués dans la réception phéromonale périphérique et mise au point d'un outil d'analyse fonctionnelle chez un lépidoptère : le ver à soie, Bombyx mori

par Julien Pelletier

Thèse de doctorat en Diversité du vivant

Sous la direction de Patrick Porcheron.

Soutenue en 2007

à Paris 6 .


  • Résumé

    La communication phéromonale chez les lépidoptères, si sensible et spécifique, constitue un modèle de choix pour l’étude des bases moléculaires de la réception olfactive. La spécificité de ce système serait assurée dès le niveau périphérique, dans l’antenne, par l’intervention d’une diversité de protéines impliquées dans la chimioréception des odorants. Le ver à soie, Bombyx mori, est une espèce particulièrement appréciée pour l’étude des mécanismes olfactifs : la réponse des mâles à la phéromone est connue, l’espèce est manipulable génétiquement et les séquences génomiques sont accessibles sur Internet. Au cours de mon travail de thèse, j’ai pu identifier et caractériser au niveau moléculaire une diversité de gènes olfactifs appartenant à différentes familles par des techniques bioinformatiques d’analyse du génome et de biologie moléculaire. Leurs patrons d’expression ont notamment été analysés afin de vérifier si leur localisation tissulaire était compatible avec une fonction chimiosensorielle. Certains de ces gènes (BmPBP2, BmPBP3, BmAOX2) pourraient coder pour des protéines spécifiquement impliquées dans la réception phéromonale alors que d’autres (BmAOX1, BmSNMP2) pourraient intervenir aussi dans la réception de molécules moins spécifiques. Par leurs interactions combinées et séquentielles avec les molécules odorantes, ces différentes familles de protéines permettraient d’assurer leur reconnaissance spécifique au cours des différentes étapes périphériques de la réception olfactive. Par ailleurs, j’ai pu participer à la mise au point chez le ver à soie d’un outil novateur d’analyse fonctionnelle in vivo basé sur l’expression par transgenèse de RO dans les antennes du ver à soie. Ce système a été développé avec un récepteur phéromonal mâle-spécifique, BmOR1. Les femelles des lignées transgéniques exprimaient fortement le récepteur dans leurs antennes, mais se sont révélées incapables de répondre au composé phéromonal (Bol) au cours d’enregistrements électrophysiologiques. L’utilisation future d’un nouveau promoteur spécifique des neurones olfactifs, pOR2, pourrait permettre de développer le premier système stable d’analyse fonctionnelle in vivo chez un lépidoptère.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of genes implicated in pheromonal peripheral reception and development of a functional analysis tool in a lepidoptera : the silkmoth, Bombyx mori


  • Résumé

    Lepidoptera’s pheromonal communication, so sensitive and specific, constitutes a model of choice to study the molecular basis of olfactory reception. The strong specificity of this system is thought to be ensured in the antennae by the intervention of a diversity of genes implicated in the olfactory chemoreception. The silkworm, Bombyx mori, is a particularly interesting species for studying olfaction in insects: male’s response to the pheromone is well known, this species is amenable to genetic manipulations and genomic sequences are available on the Internet. In my PhD work, I have identified and characterized at the molecular level a diversity of olfactory genes by bioinformatic analysis of the genome and molecular biology tools. The expression patterns of these genes have been established in order to check for a possible chemosensory function. Some of them (BmPBP2, BmPBP3, BmAOX2) could encode proteins specifically involved in pheromonal reception whereas others (BmAOX1, BmSNMP2) could also act in the reception of less specific molecules. By their combinatorial and sequential actions in signal recognition, these proteins from different families would ensure specific recognition across the different steps of peripheral olfactory reception. I have also participated in the development of a new in vivo functional analysis tool in B. Mori, based on the expression of OR by transgenesis. This system has been tested with a male-specific pheromone receptor, BmOR1. Females from transgenic lines strongly expressed the receptor in their antennae, but were unable to respond to the pheromonal compound (Bol) during electrophysiological recordings. Future use of a new promotor, more specific to olfactory neurons, pOR2, could allow the development of the first stable in vivo functional analysis tool in a lepidoptera.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 141-148. 185 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2007 485
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