Dissection génétique du rôle des catécholamines dans le comportement sexuel de Drosophila melanogaster

Genetic dissection of the role of catecholamines in the sexual comportment of drosophila melanogaster

• Auteur / Autrice : Charlotte Marican
• Direction : Jean-Marc Jallon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Dopamine

Hydrocarbures

Phéronomes

Résumé

Le comportement sexuel des drosophiles est déterminé génétiquement, il fait intervenir différents mécanismes de communication (chimique: phéromones, acoustique: chant et visuel) et des comportements plus simples (activité locomotrice). Il a de plus été démontré que les enzymes finales de la synthèse de la dopamine (DDC: dopa décarboxylas et TH:tyrosine hydroxylase) étaient produites sous la cuticule et dans le SNC. Dans un premier temps, la recherche s'est portée sur d'éventuelles différences des hydrocarbures cuticulaires dues à la présence ou à l'absence de dopamine. Pour cela on utilise des approches pharmacologiques et génétiques: des inhibiteurs d'enzymes de la TH sur des souches sauvages, des souches mutantes (Ddc ts) complémentées avec les composés qui leur font défaut et des souches mutantes au sein des gènes de structure: Ddc et pale. On observe alors une diminution corrélée de la quantité de dopamine et des hydrocarbures femelles spécifiques. Par la suite, nous avons montré que ce défaut, comparable à l'effet de la décapitation est compensé par une application topicale unique chez ces femelles. Dans un deuxième temps, différents aspects du comportement ont été analysé. Nous avons montré que les mouches mâles ayant une quantité de dopamine et de sérotonine réduite ont une plus faible réussite à la copulation, une plus faible activité locomotrice et un chant modifié. La dopamine semble donc impliquée dans la régulation du comportement sexuel chez la drosophile à différents niveau: production phéromonale, production acoustique et activité locomotrice. Enfin, une étude des variations de production phéromonale en fonction de la température réalisée sur deux souches sauvages de type Drosophila melanogaster permet de conclure à une augmentation de la production des hydrocarbures à longues chaînes avec l'augmentation de la température.

Sexual behavior in Drosophila is genetically determined. It implies different communication mechanisms (chemical : pheromones; acoustic : song and visual) and simpler behaviors ( like locomotor activity). In addition, it has been demonstrated that terminal enzymes for dopamine synthesis (DDC : dopa decarboxylase and TH : thyrosine hydroxylase) were formed under the cuticle and in the central nervous system. Initially, our research focused on potential differences in cuticular hydrocarbons, linked to the presence or not of dopamine. For that, genetical and pharmalogical approaches were used: TH enzyme inhibitor on wild type strains, mutant strains (Ddc ts) complemented with their lacking compounds and mutant strains for their structural genes: Ddc and pale. We observed a correlation between diminution of dopamine and of female-specific hydrocarbons. Then, we demonstrated that this defect, comparable to the decapitation effect, is compensated for the females by a single topical application of dopamine. We also analysed different behavioral aspects. We demonstrated that male flies having reduced levels of dopamine and serotonine have a lower success rate for copulation, a lower locomotor activity and a modified song. Dopamine seems to play a significant role in sexual behavior regulation at different levels : pheromons production, acoustic production, and locomotor activity. Finally, a study of pheromonal variations as a function of temperature bas been performed. It shows that higher temperatures favor the production of longer chains of hydrocarbons either in males and females in two wild type strains of D. Melanogaster.