Résumés des Posters

XIVème Colloque de Physiologie de l’Insecte ; Amiens 14-16 avril 2003
Université de Picardie Jules Verne
Biologie des Entomophages
XIVème Colloque de Physiologie de l’Insecte
Amiens, 14-16 avril 2003
COMMUNICATIONS AFFICHEES

XIVème Colloque de Physiologie de l’Insecte ; Amiens 14-16 avril 2003 Posters
L'expression rythmique du gène Period et sa régulation par les ecdystéroïdes
M Mesnier, N Partiaoglou, N Richard-Mercier
La lignée cellulaire IAL-PID2 a été établie à partir de disques imaginaux alaires de la chenille du Lépidoptère Plodia
interpunctella. Ces cellules épidermiques synthétisent des ecdystéroïdes. Lorsque la lignée a été cultivée dans du
milieu de Grace sans sérum (SVF) pendant au moins 10 jours, une sous population est sélectionnée. Il s'agit de
cellules de petite taille et à la membrane cytoplasmique irrégulière, nous les avons appelées cellules frisées. Les
prélèvements de milieu effectués toutes les 4 heures montrent que les ecdystéroides (dosés par EIA) présents dans
le milieu varient cycliquement. Après renouvellement complet du milieu de Grace, 24 heures plus tard, les taux
d'ecdystéroïdes dans le milieu atteignent environ 2 pmoles /106 cellules, puis leur taux baisse et un autre maximum
est détecté environ 24h plus tard. L'expression du gène du récepteur des ecdystéroïdes ECR et du facteur de
transcription E75 montre que ces ecdystéroïdes déclenchent la cascade d'activation de l'hormone. Cette sous-
population produit donc des ecdystéroïdes et les métabolisent.
La variation rythmique des taux d'ecdystéroïdes nous a incité à rechercher si elle est en relation avec une horloge
biologique. Nous avons choisi comme gène de l'horloge, le gène Period dont la séquence de l'ARNm est connue
chez Plodia interpunctella. L'expression du gène Period a été étudiée toutes les 4h durant 28 à 32h conjointement
avec les niveaux d'ecdystéroïdes présents dans le milieu. Les variations de l'expression de Per suivent les variations
du taux d'ecdystéroïdes du milieu lorsque ce taux est de l'ordre de 0,5 pmoles/106cellules. Cette expression varie
régulièrement avec un maximum toutes les 8h lorsque les niveaux d'ecdystéroïdes sont environ 1,5 pmoles /106
cellules. Cependant, quand le niveau d'ecdystéroïdes atteint environ 2 pmoles /106 cellules, l'expression de Per
diminue puis devient indétectable. Après addition dans le milieu d'ecdysone et de 20 hydroxyecdysone à des
concentrations croissantes de 10-12 à 10-6M l'expression du gène Period varie selon la concentration hormonale.
De plus, l'expression de Per est différente selon l'hormone ajoutée dans le milieu. Ainsi, pour des concentrations
d'ecdysone de 10-12 à 10-6M et de 20 hydroxyecdysone de 10-12 à 10-8M l'expression de Per varie plus ou moins
régulièrement. En revanche, pour des concentrations de 10-6M de 20 hydroxyecdysone l'expression de Per est
supprimée pendant 24h consécutives puis reprend avec un rythme de 8h.
Il semble donc y avoir une interaction entre le niveau d'ecdystéroïdes et l'expression de Period. Ce mécanisme
pourrait assurer, au niveau d'une horloge périphérique, la synchronisation des signaux exogènes et endogènes
contrôlant les mues.

XIVème Colloque de Physiologie de l’Insecte ; Amiens 14-16 avril 2003 Posters
Clonage d'un homologue du gène d'horloge period dans les antennes d'une noctuelle
C Merlin, MC François, I Queguiner, M Maïbèche-Coisné, E Jacquin-Joly
Les horloges circadiennes sont présentes chez la plupart des organismes vivants et interviennent dans la régulation
de fonctions physiologiques variées, comme par exemple les rythmes d’éclosion ou l’activité locomotrice chez les
insectes. Les approches génétiques développées chez la drosophile et chez la souris, ont conduit à la
caractérisation de gènes d’horloge, largement conservés au cours de l’évolution, comme le gène period (per). Les
mécanismes moléculaires responsables de l’établissement et du maintien des rythmes biologiques reposent sur des
boucles d’autorégulation négative, les facteurs de l’horloge réprimant leur propre transcription lorsqu’ils atteignent
des taux d’expression critique. Outre les horloges centrales, situées dans le système nerveux central, l’existence
d’horloges périphériques a été démontrée en 1997 chez la drosophile avec la mise en évidence d’oscillations du
gène per dans des tissus tels que les antennes, les pattes et les ailes, et notamment dans les cellules
chimiosensorielles.
Chez la noctuelle Mamestra brassicae nous avons cloné par RT-PCR et RACE-PCR un ADNc codant pour un
homologue de period (Mbra-per) dans le cerveau ainsi que dans les antennes. La séquence protéique déduite
présente 27 % et 50 % d'identité avec les séquence sde drosophile et du papillon Antheraea pernyi, respectivement.
L'étude de l'expression tissulaire de Mbra-per a révélé l'existence du transcrit correspondant dans tous les tissus
testés. En particulier, le patron d'expression dans les antennes montre une expression dans les sensilles olfactives.
Ce travail suggère l'existence d'une horloge périphérique antennaire dont le rôle dans l'olfaction reste à étudier.

XIVème Colloque de Physiologie de l’Insecte ; Amiens 14-16 avril 2003 Posters
A serpin mutant links Toll activation to melanisation in the host defense of Drosophila
N Pelte, P Ligoxygakis, C Ji, V Leclerc, B Duvic, M Belvin, H Jiang, JA Hoffmann, JM Reichhart
Une analyse par BLAST nous a permis d'identifier un inhibiteur de serine protéase, Spn27A, homologue des
serpines d'insectes connues pour inhiber PPAE, la protéase d'activation de la prophénoloxydase. La mobilisation
d'un élément P, inseré en amont du gène codant pour Spn27A, a permis d'obtenir un mutant perte de fonction. A
l'aide de ce mutant et d'anticorps dirigés contre la partie C-terminale de la protéine, nous avons mis en évidence que
Spn27A participe à la régulation de la cascade de mélanisation et que l'activation de celle-ci est dépendante de la
voie de signalisation Toll. Un modèle du contrôle de la cascade de mélanisation par Spn27A est proposé.

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Étude de la résistance au parasitoïde Leptopilina boulardi chez Drosophila yakuba
A Dubuffet, Y Carton, M Poirié
Les parasitoïdes sont des insectes dont le développement larvaire ne peut s’effectuer qu’aux dépens d’un autre
arthropode, tandis que le stade adulte est libre (Godfray, 1993). Bien que les parasitoïdes soient en général virulents
sur leurs hôtes, certaines souches, dites avirulentes, sont incapables de contourner la réaction immunitaire de
souches hôtes résistantes. Cette réaction immunitaire consiste en l’élaboration d’une capsule multicellulaire autour
de l’œuf du parasitoïde, composée de certains types d'hémocytes (Carton and Nappi, 1997).
Nous connaissons, chez l’espèce hôte Drosophila yakuba, 2 types de résistance au parasitoïde Leptopilina boulardi.
La résistance dite R2 permet l’encapsulement de toutes les souches de L. boulardi connues tandis que la résistance
R1 n’est pas efficace face à une souche africaine bien caractérisée de ce parasitoïde.
Pour comprendre l’origine physiologique de cette différence d’efficacité de la réaction immunitaire j’ai comparé le
nombre et l’aspect des différentes types d’hémocytes avant et après parasitisme dans ces 2 souches. Les résultats
obtenus ont été comparés avec les études menées sur les systèmes hôte-parasitoïde D. melanogaster – L. boulardi
(Russo et al., 2001) et D. melanogaster - Asobara tabida (Kraaijeveld et al., 2001). Par ailleurs, j’ai recherché
l’existence d’un coût à la résistance de type R2 afin de comprendre notamment pourquoi ce caractère n’est pas fixé
dans les populations naturelle.
Carton, Y. and Nappi, A.J. (1997) Drosophila cellular immunity against parasitoids. Parasitol. Today 13, 218-227.
Godfray, H.C.J. (1993) Parasitoids: Behavioral and evolutionary ecology. University Press, Princeton.
Kraaijeveld, A.R., Limentani, E.C. and Godfray, H.C. (2001) Basis of the trade-off between parasitoid resistance and
larval competitive ability in Drosophila melanogaster. Proc R Soc Lond B Biol Sci 268, 259-261.
Russo, J., Brehelin, M. and Carton, Y. (2001) Haemocyte changes in resistant and susceptible strains of D.
melanogaster caused by virulent and avirulent strains of the parasitic wasp Leptopilina boulardi. J Insect Physiol 47,
167-172.