Thèse soutenue

Caractérisation génomique, structurale et fonctionnelle des protéines liant les molécules odorantes dans le système olfactif des moustiques vecteurs de maladies infectieuses

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Auteur / Autrice : Malini Manoharan
Direction : Bernard OffmannRamanathan Sowdhamini
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie informatique
Date : Soutenance le 28/09/2011
Etablissement(s) : La Réunion en cotutelle avec National Centre for Biological Sciences (Bangalore, Inde)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamique des structures et interactions des macromolécules biologiques (Saint-Denis, Réunion)
Jury : Président / Présidente : Frédéric Cadet
Examinateurs / Examinatrices : Ramasubbu Sankararamakrishnan, Huu Vinh Tran, Dhanjay Jhurry

Résumé

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Dans le système olfactif des moustiques, les protéines liants les molécules odorantes ou odorant binding proteins (OBPs) interviennent dans les toutes premières étapes permettant d'aboutir à la reconnaissance de leurs hôtes et font l'objet d'un intérêt croissant dans les recherches sur la transmission des maladies infectieuses par ces insectes. Le travail présenté a pour objet d'approfondir les connaissances sur ces OBPs dans trois génomes de moustiques, tous vecteurs de maladies infectieuses : Anopheles gambiae, Aedes aegypti et Culex quinquefasciatus. Une analyse à l'échelle de ces génomes a été réalisée et a permis d'identifier un nombre important de nouveaux gènes d'OBPs notamment chez les espèces de moustiques Aedes aegypti et Culex quinquefasciatus. Complétée par une étude phylogénétique du répertoire complet de ces gènes dans les trois génomes étudiés, cette analyse a permis d'établir une nouvelle classification des sous familles des OBPs. Ce résultat démontre l'extraordinaire multiplicité et diversité des gènes impliqués dans l'olfaction chez ces espèces de moustiques tout en mettant en lumière certaines propriétés des séquences des OBPs qui sont hautement conservés chez les moustiques. Grâce à la disponibilité de certaines structures d'OBPs de moustiques ou d'autres insectes apparentées, des modèles structuraux de tous les OBPs de la sous famille dites Classic dans les trois génomes, soit au total 137 structures, ont été construits. Ces structures ont servi de base pour le criblage à grande échelle par docking moléculaire d'une chimiothèque de 126 molécules odorantes connues pour leurs propriétés attractives ou répulsives vis-à-vis des moustiques. Ces résultats fournissent pour la première fois, les bases structurales et fonctionnelles pour la compréhension au niveau moléculaire de l'efficacité de certains agents répulsifs tout comme de l'attractivité de certains agents provenant des émanations humaines. Par simulation de dynamique moléculaire, les changements qui s'opèrent dans une de ces OBPs lorsque celle ci, liée à une molécule odorante, se retrouve dans des conditions de pH modifiée ont été caractérisée et un mécanisme probable par lequel ces OBPs participeraient à la reconnaissance et la libération des molécules odorantes est proposée. Cette thèse fournit des éléments de réponses importants quant à la caractérisation génomique, structurale et fonctionnelle des OBPs de moustiques et peut servir de base de départ pour des recherches expérimentales plus approfondies sur ces aspects.