Aspects moléculaires de la bactérie symbiotique principale du charançon des céréales Sitophilus oryzae (Coléoptère, Curculionidae) et étude de ses interactions avec l'hôte

Molecular aspects of the principal symbiotic bacteria of the cereal weevil Sitophilus oryzae (Coleoptera, Curculionidae) and studies of interactions with the host

• Auteur / Autrice : Hubert Charles
• Direction : Paul Nardon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bioinformatique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Curculionidés

Sitophilus

Coléoptères

ADN

Symbiose

Évolution (biologie)

Résumé

Le charançon des céréales Sitophilus oryzae (Coléoptère, Curculionidae) héberge des bactéries symbiotiques (endocytobiotes) dans des cellules spécialisées appelées bactériocytes. Ces bactéries sont très intégrées dans le métabolisme de leur hôte et sont transmises d'une génération à l'autre par hérédité cytoplasmique. Dans la première partie de ce travail, l'analyse des séquences des gènes hsp 10, hsp60 et rrs des endocytobioses de S. Oryzae nous a permis de montrer que ces bactéries symbiotiques appartiennent à la famille des Enterobacteriaceae et sont très proches d'Erwinia herbicola. La taille de leur génome a été estimée à 3,0 Mb par électrophorèse en champs pulsés, ce qui représente environ 60 % de la taille des génomes de la plupart des Enterobacteriaceae. Enfin, les taux de C+G de l'ADN des endocytobiotes a été estimé à 54 plus ou moins 2 % par chromatographie liquide à haute performance. Dans une deuxième partie, nous nous sommes attachés à la caractérisation d'éventuelles protéines d'interactions entre l'hôte et ses endocytobiotes. La comparaison des profils d'électrophorèse bidimensionnelle des souches symbiothique et aposymbiotique de S. Oryzae a permis de révéler l'existence d'une protéine Hsp60 produite en quantité très importante par les endocytobiotes. En effet, l'expression de cette protéine paraît sélectivement induite lorsque les endocytobiotes sont dans les bactériocytes. La partie codante de l'opéron groE des endocytobiotes (codant les protéines Hsp10 et Hsp60) a finalement été se��quencée et des expériences préliminaires sur la régulation de cet opéron en cas de stress thermique ont été réalisées. Cette étude moléculaire sur les relations hôte/endocytobiotes chez le charançon des céréales Sitophilus oryzae s'inscrit dans le cadre plus général de la théorie d'évolution par endosymbioses en série. Elle apporte quelques arguments supplémentaires montrant l'importance du rôle de la symbiose dans l'évolution des organismes.

The cereal weevil Sitophilus oryzae (Coleoptera, Curculionidae) harbors symbiotic bacteria (endocytobiotes) in specialized cells called bacteriocytes. These bacteria are strongly integrated in the host metabolism and are transmitted from one generation to the other by maternal inheritance. In the first part of this work, the sequence analysis of hst10, rrs genes of the endocytobiotes of S. Oryzae allowed us to show that these symbiotic bacteria belong to the Enterobacteriacee family and are very closed to Erwinia herbicola. The endocytobiotes genome size was also estimated at 3. 0 Mb by pulsed field gel electrophoresis, this value correspond to about 60% of the genome size of most Enterobacteriaceae. Finally, the endocytobiotes DNA G+C content was estimated at 54 +/- 2% by high performance liquid chromatography. In the second part of the work, we tried to detect some symbiotic proteins.