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A DGIMI, nous étudions l’effet de pathogènes viraux, bactériens et parasitaires pouvant être utilisés comme moyen de contrôle biologique, notamment contre les lépidoptères ravageurs de culture du genre Spodoptera.

Les chenilles de Spodoptera frugiperda, comme tous les insectes, possèdent un système immunitaire élaboré lui permettant de se prémunir contre ces pathogènes.

(source : dgimiflorida2015)

Des barrières physiques tout d’abord : la cuticule, mais aussi les épithéliums exposés à l’environnement externe comme ceux des trachées ou encore de l’intestin.

(Source : Wikipedia)

Ces cellules épithéliales sécrètent des peptides antimicrobiens et des espèces réactives de l’oxygène leur permettant de contrôler le microbiote présent dans ces compartiments.

Toutefois, certains pathogènes peuvent traverser ces barrières. C’est le cas du densovirus par exemple, qui effectue une transcytose lui permettant, depuis le bolus alimentaire, d’atteindre l’hémocoele. C’est également le cas des nématodes entomopathogènes ainsi que des parasitoides et de leurs virus associés.

Une fois dans l’hémocoele, ces organismes seront confrontés à différents acteurs de l’immunité.

Les hémocytes, sont des cellules circulantes, ou collées sur les tissus avoisinants, possédant des récepteurs membranaires leur permettant de reconnaître différents types de pathogènes, par exemple une bactérie gram-positive d’une bactérie gram-négative. Ces récepteurs vont activer des voies de signalisation intra-cellulaires qui vont activer les hémocytes.

Ces voies de signalisation sont très bien décrites dans plusieurs insectes modèles, en particulier la drosophile. Jules Hoffmann, de l’IBMC de Strasbourg, a en effet reçu le prix Nobel en 2011 pour ces travaux.

 L’activation des hémocytes va avoir plusieurs effets possibles :

• la phagocytose du pathogène
• l’encapsulation des corps étrangers
• la synthèse de molécules effectrices dirigées spécifiquement contre la catégorie de pathogène rencontrée
• la signalisation pour mobiliser d’autres hemocytes ainsi que des tissus comme le corps gras qui pourra synthétiser une plus grande quantité de molécules effectrices

Comprendre les spécificités de la réponse immunitaire d’un organisme permet de comprendre les conditions du succès ou de l’échec de ses pathogènes potentiels.

A DGIMI, nous étudions le système immunitaire de Spodoptera frugiperda, principalement sa régulation génique, dans le cadre de son interaction avec les pathogènes étudiés au laboratoire.

Ainsi, plusieurs actions et projets transversaux aux différentes équipes sont menées.

• L’annotation et la phylogénie des gènes de l’immunité dans le génome de Spodoptera frugiperda.
• L’étude de la régulation de ces gènes après contact avec des pathogènes
• L’inactivation de gènes de l’immunité par RNAi ou CRISPR/Cas9