sujet de thèse RCIM - Université d`Angers

SUJET PROPOSE
POUR UNE PREMIÈRE INSCRIPTION EN DOCTORAT
RENTREE UNIVERSITAIRE 2011 – 2012 – AR DU MINISTERE
Cet imprimé doit être transmis par le Directeur de thèse, sous couvert du Directeur du Laboratoire
aux Directeurs Adjoints de l’Ecole Doctorale
AVANT LE 30 MARS 2011
Intitulé du laboratoire d’accueil
Récepteurs et Canaux Ioniques Membranaires
UPRES-EA2647 USC INRA 2023
Nom et Prénom du responsable du laboratoire
LAPIED Bruno
Nom et Prénom du responsable de l’équipe
LAPIED Bruno
Intitulé français du sujet de thèse proposé :
Intitulé anglais du sujet de thèse proposé
Nom et prénom du directeur de thèse (obligatoirement
HDR) et coordonnées
% d’encadrement :
Les Récepteurs Nicotiniques, cibles
d’insecticides, chez le puceron du
pois Acyrthosiphon pisum.
Nicotinic acetylcholine receptors as a target for
insecticide in pea aphid Acyrthosiphon pisum
THANY Steeve Hervé
40%
Laboratoire Récepteurs et Canaux Ioniques
Membranaires (RCIM) UPRES EA 2647/USC
INRA 2023.
Tel : 0241735213
E-mail : [email protected]
Nom et prénom du co-directeur (éventuel) (obligatoirement
HDR) :
% d’encadrement :
Nom et prénom du co-encadrant N°1 (éventuel) :
% d’encadrement
Nom et prénom du co-encadrant N°2 (éventuel) :
% d’encadrement
(Rappel : l’équipe d’encadrement est limitée à 3 personnes, avec
40% d’encadrement minimum pour le directeur)
Co-encadrante: TRICOIRE-LEIGNEL Hélène
60%
Résumé du sujet de thèse proposé (Arial, taille 12, simple interligne)
(1 page maximum)
Les pucerons sont des ravageurs de culture très importants dans notre agriculture et provoquent
des dégâts à l’origine de millions d’euros de perte annuelle. Jusqu’à présent, la lutte chimique
contre les pucerons passait par l’utilisation des carbamates (qui ciblent l’acétylcholinestérase)
mais compte tenu des mécanismes de résistance développés par les pucerons, ceux-ci sont
progressivement remplacés par les insecticides néonicotinoïdes. Malheureusement, des
phénomènes de résistance vis-à-vis de ces nouvelles molécules ont été révélés ces dernières
années, montrant la capacité des insectes à s’adapter au traitement. En outre, ces insecticides
néonicotinoïdes ont été à l’origine de plusieurs polémiques qui ont abouti au retrait de certaines
formulations (Ex. Gaucho®). Nous n’avons en effet qu’une connaissance partielle du mode
d’action de ces molécules qui agissent comme des agonistes des récepteurs à l’acétylcholine de
type nicotinique. Compte tenu du poids de l’industrie agroalimentaire en France, du plan Ecophyto
2018 visant à réduire de 50% l’usage des pesticides et des polémiques engendrées par la mise
sur le marché de nouvelles molécules, une connaissance plus approfondie du mode d’action de
ces molécules et des mécanismes de résistance développés par les insectes ravageurs comme le
puceron est plus que nécessaire.
Les récepteurs nicotiniques sont un assemblage de plusieurs sous-unités protéiques qui forment
un canal dont l’ouverture est notamment activée par un ligand endogène l’acétylcholine. Avec
plusieurs collègues, nous avons montré qu’il existe deux types de récepteurs nicotiniques chez les
insectes qui sont soit sensibles, soit insensible à ces molécules (Tan et al., 2007; Courjaret et
Lapied, 2001). Ces données suggèrent que l’insecte est capable d’exprimer des récepteurs
nicotiniques qui sont naturellement insensibles aux insecticides alors que l’insecte n’a jamais été
mis au contact de ces molécules. Cependant à ce jour, nous n’avons aucune connaissance sur la
composition en sous-unités des récepteurs natifs et finalement, les sous-types de récepteurs
présents chez les insectes. Dans le cadre de ce projet, nous proposons de caractériser la
structure moléculaire et la pharmacologie des récepteurs nicotiniques natifs chez le
puceron du pois afin d’identifier, chez cet insecte ravageur, les facteurs qui modulent la
sensibilité et/ou l’insensibilité des récepteurs nicotiniques aux insecticides
néonicotinoïdes en combinant différentes approches.
A partir d’un élevage récemment installé au laboratoire en collaboration avec D. Tagu (UMR
Bio3P, INRA, Le Rheu), des tests de résistance aux néonicotinoïdes sur insecte entier seront
réalisés afin d’identifier les doses létales 50 de chaque insecticide. Ces données seront
comparées aux affinités entre récepteurs et insecticides par des analyses de liaison sur
préparations membranaires en collaboration avec D. Servent (IBiTec, SIMOPRO, LTMB, CEA,
Saclay). Pour cela, nous bénéficierons de l’aide technique de Sumitomo Chemical Company
(Japon) et de Bayer CropScience (Allemagne), compagnies avec lesquelles nous collaborons et
qui nous permettront de disposer des insecticides néonicotinoïdes tritiés. Une mesure parallèle
des niveaux d’expression des gènes des différentes sous-unités des récepteurs
nicotiniques par la RT-PCR quantitative devra aboutir à des hypothèses quant aux combinaisons
de sous-unités susceptibles d’engendrer des récepteurs insensibles ou sensibles, ainsi que les
stades de développement les plus sensibles aux insecticides. Ces hypothèses seront alors mises
à l’épreuve lors des mesures de liaison par affinité des insecticides, après élimination des
sous-unités d’intérêt par interférence d’ARN, suivant une technique récemment mise au point
chez le puceron du pois (Jaubert-Possamai et al., 2007).
Cette thèse permettra au doctorant d’acquérir de solides connaissances à la fois dans les
domaines fondamentaux en toxicologie cellulaire ainsi que dans les domaines appliqués comme
expert en stratégie de lutte contre les insectes ravageurs de culture. Cette double compétence
sera complétée par un ensemble de techniques complémentaires permettant l’étude de
récepteurs canaux et/ou membranaires: biologie moléculaire, toxicologie, biochimie. D’autre part,
l’intérêt de ce projet réside dans le partenariat que nous avons avec des laboratoires publics et
privés qui permettra au doctorant de valoriser son travail auprès de compagnies comme
Sumitomo et Bayer avec lesquelles nous avons un partenariat depuis plusieurs années. Au niveau
Universitaire, le laboratoire est porteur d’une Mention Master au sein de l’UFR de Science. Le
doctorant pourra, s’il le souhaite, exercer une activité d’encadrement d’étudiants de première et/ou
de deuxième année de Master.