Etude toxinologique du venin de fourmis exotiques : identification et caractérisation d’un peptide antimicrobien

par Aline Rifflet

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Michel Treilhou et de Angélique Vetillard.


  • Résumé

    Les venins animaux, par leur richesse biochimique et la diversité de leurs cibles moléculaires, sont une source importante de molécules dont les applications potentielles sont nombreuses. La recherche de nouveaux médicaments pour remplacer certains antibiotiques devenus inefficaces face à l'apparition de résistances, est un axe fort de la recherche pharmacologique. Depuis plus de 40 ans, la découverte de toxines animales montre que les animaux venimeux peuvent être les « pharmaciens du futur ». Le venin de fourmis est encore peu étudié. Seul celui de quelques espèces a été exploré, avec à chaque fois la mise en évidence de toxines originales. L'objectif de cette thèse a été l'étude du venin de fourmis exotiques sur la base d'une approche pluridisciplinaire qui combine l'analyse biochimique et la toxinologie. Les travaux se sont articulés autour de deux axes principaux : (1) Recherche d'activités biologiques sur insectes et bactéries ; (2) Fractionnement des venins par des techniques séparatives et analyse biochimique des peptides isolés par spectrométrie de masse. Deux espèces de fourmis ont été choisies en fonction de leur mode de vie : Crematogaster striatula, une espèce arboricole et Tetramorium bicarinatum, une espèce terricole. Les différentes activités biologiques de leurs sécrétions venimeuses ont été conduites par test MTT. Le liquide de Dufour de C. striatula en plus de sa capacité à éloigner les espèces concurrentes montre une capacité à paralyser les termites de manière irréversible. Concernant le venin de T. bicarinatum, deux peptides ont été isolés et identifiés par spectrométrie de masse. La bicarinaline, peptide de 20 acides aminés et amidé à son extrémité C-terminale, s'est démarqué par son action antibactérienne à large spectre. Testée sur deux souches de staphylocoques, ce peptide se révèle aussi efficace voire plus puissant que la méllitine, peptide antimicrobien du venin d'abeille. La bicarinaline apparaît comme un candidat potentiel pour la conception de nouveaux traitements antibiotiques.

  • Titre traduit

    Study of exotic ants venoms : identification and characterization of an antimicrobial peptide


  • Résumé

    Animal venoms, by their biochemical richness and diversity of molecular targets, are a highly significant source of new molecules, with numerous potential applications. A major thrust of present pharmacological research now concerns drugs to replace certain antibiotics, proven ineffective due to the appearance of resistant strains. And discoveries of animal toxins over the past 40 years or more, have shown that venomous species could be the « pharmacists of the future », with only a few species of ants' venoms having been studied, but each time resulting in the description of original toxins. The aim of this thesis has been to study the venom of tropical ants using a multidisciplinary approach combining biochemical analysis and toxinology, centred on two main areas: (1) Research into their biological activity on insects and bacteria; (2) Fractionation of venoms using separative techniques, plus biochemical analysis of the peptides isolated using mass spectrometry. Two species of ant have been chosen based on their lifestyles: Crematogaster striatula is arboricolous and Tetramorium bicarinatum, terricolous, and the different biological activities of their crude venoms have been investigated using the MTT test. The Dufour liquid of C. striatula, in addition to its ability to scare away competitors, can definitively paralyse termites. For the venom of T. bicarinatum, two peptides have been isolated, and identified using mass spectrometry. Bicarinalin, a short 20 amino acid residues C-terminally amidated peptide, was notable for its wide spectrum antibacterial activity which, when tested on two Staphylococcus strains, proved to be at least if not more potent than mellitin, the antimicrobial peptide from bee venom. Bicarinalin would thus appear to be a good candidate for the development of new antibiotic drugs.


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