La thiorédoxine réductase chez les moustiques Anopheles gambiae : rôle dans la maintenance de l’homéostasie redox et manupulation dans la lutte antivectorielle

Thioredoxin reductase in Anopheles gambiae mosquitoes : role in redox homeostasis maintenance and manipulation for vector control

• Auteur / Autrice : Raquel Mela López
• Direction : Stéphanie Blandin, Katja Becker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 09/12/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Justus-Liebig-Universität (Giessen, Allemagne)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Ferrandon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tina Trenczek
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christopher Horst Lillig, Hilary Ranson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thioredoxin-disulfide reductase

Thiorédoxine

Organismes transgéniques

Résistance aux insecticides

Anophèles

Mots clés libres

Thiorédoxine réductase

RoGFP

Insecticides

Anopheles gambiae

Homéostasie redox

Thioredoxin reductase

RoGFP

Insecticides

Anopheles gambiae

Redox homeostasis

Résumé

L’émergence et la propagation des résistances aux insecticides chez les populations de moustiques constituent une menace majeure pour les programmes de contrôle du paludisme. Il existe donc un besoin urgent de développer des nouveaux insecticides à modes d'action novateurs. Les insectes ne possèdent pas l'enzyme antioxydante clé glutathion réductase, dont on pense que le rôle est compensé par le système thiorédoxine / thioredoxine reductase. L'objectif de ma thèse était d'étudier le rôle de la thiroedoxine réductase chez le moustique vecteur du paludisme Anopheles gambiae et d'évaluer son potentiel en tant que nouvelle cible insecticide. J'ai mis en place de nouvelles lignéers transgéniques reportrices de l’état redox et j'ai montré qu'en général, le maintien de l'homéostasie redox est étroitement réglementé chez ces espèces tout au long de leur cycle de vie. J'ai en outre généré des mutants CRISPR / Cas9 pour la thiorédoxine réductase et montré qu’elle est essentiel pour le développement des moustiques, mais qu’elle n’est pas indispensable dans l'intestin des adultes. Enfin, j'ai identifié des inhibiteurs de cette enzyme in vitro et montré qu'ils sont mortels pour les moustiques Anopheles gambiae.

The emergence and spreading of insecticide resistances in mosquito populations is a major threat to malaria control programs. There is, therefore, an urge to develop new insecticides with novels modes of action. Insects lack the key antioxidant enzyme glutathione reductase, whose role is believed to be compensated by the thioredoxin / thioredoxin reductase system. The aim of my PhD was to study the role of thiroredoxin reductase in the malaria mosquito Anopheles gambiae and to assess its potential as a new insecticidal target. I have established new transgenic redox reporter mosquito lines and shown that, in general, the maintenance of the redo homeostasis is tightly regulated in these species over their entire life cycle. I have further generated CRISPR/Cas9 mutants for thioredoxin reductase and demonstrated that it is essential for mosquito development, but dispensable in the midgut of the adults. Finally, I have identified inhibitors of this enzyme in vitro and shown that they are lethal to Anopheles gambiae mosquitoes.