Research and study of A1b type entomotoxins : Application for the protection against the pest of tomato, Tuta absoluta

Recherche et étude d’entomotoxines de type A1b du pois : Application à la protection contre le ravageur de la tomate, Tuta absoluta Le PA1b (Pea Albumin 1 subunit b, Albumine 1 du pois sous-unité b) est un peptide de 37 acides aminés appartenant à la famille Inhibitory Cystine Knot (=knottin) extrait des graines du pois Pisum sativum. PA1b presente une activité entomotoxique en ciblant la VATP-ase des insectes, une pompe à protons nécessaire à l'absorption des nutriments. La toxicité du PA1b a été demontrée contre certains ravageurs des cultures d’importance économique majeure, mais aussi contre des vecteurs à l’origine d’importantes épidémies amimales, ce qui en fait une alternative interéssante aux insecticides conventionnels. La diversité naturelle de ce peptide a été étudiée dans différentes graines de légumineuses de la famille des Fabacées à l'aide de divers outils moléculaires, biochimiques et bioinformatiques. Dans la première partie de cette thèse, nous avons caractérisé des homologues génomiques du PA1b chez des espèces de la sous-famille des Faboideae originaires du Moyen-Orient afin d'élargir nos connaissances sur la diversité de ce peptide et identifier des molécules A1b à l’activité entomotoxique plus importante. L'activité insecticide des farines obtenues à partir des graines de chaque espèce sélectionnée a été évaluée contre deux souches de charançons des céréales Sitophilus oryzae, un ravageur majeur des denrées stockées. Ces travaux ont permis sélectionner l’espèce Vicia sativa ssp. sativa comme candidat potentiel contenant des isoformes A1b. Nous avons ensuite déterminé les caractéristiques biochimiques et l’activité biologique des isoformes de cette plante provenant de cinq régions géographiques différentes. Les isoformes extraits de Vicia sativa ssp sativa originaire de Turquie ont montré une activité toxique in vivo et in vitro remarquable. Pour cette raison, nous nous sommes focalisés sur cette population afin de caractériser la sequence de l’isoforme A1b la plus toxique, d’un point de vue moléculaire et par spectrométrie de masse. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons etudié AG41, une isoforme A1b precedemment découverte dans les racines de Medicago truncatula et dix fois plus toxique que PA1b. Nous avons determiné la structure tridimensionnelle de AG41 par résonance nucléaire magnétique (RNM) et identifié les principaux résidus responsables de sa toxicité accrue. Enfin, nous avons evalué l'activité de PA1b vis-à-vis de Tuta absoluta, le principal ravageur de la tomate. Le peptide administré par injection s'est révélé létal pour le stade larvaire du ravageur. Cela offre des perspectives intéressantes quant à l’utilisation du PA1b en tant que bio-insecticide dans la lute contre T. absoluta et d’autres insectes nuisibles.