Neuropeptides et récepteurs couplés aux protéines (GPCRs) chez le CRP

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Article passionnant même  pour un non-scientifique qui ouvre  d’immenses perspectives dans la maîtrise du CRP. On remarque depuis quelque temps l’irrésistible montée en puissance de la recherche chinoise  sur le sujet du charançon rouge.

On  relève aussi, ce dont on n’a jamais beaucoup parlé  en occident, l’intérêt peut-être,  du recours  à la bactérie Bacillus thuringiensis  pourtant tarte à la crème de  la lutte bio et du Metarhizium anisoplia  champignon entomopathogène sans doute supérieur au Beauveria Bassiana.

 Quelques éléments de vocabulaire….

Un neuropeptide est une molécule protidique impliquée dans le fonctionnement du système nerveux.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs ) sont des protéines membranaires ayant une structure à 7 domaines transmembranaires chargés de reconnaître des messages externes (lumière, odeurs etc..) ou internes (hormones, neurotransmetteurs).

Un ligand (du latin ligandum, liant) est une molécule qui se lie de manière réversible à une macromolécule ciblée, protéine ou acide nucléique, jouant en général un rôle fonctionnel : stabilisation structurale, catalyse, modulation d’une activité enzymatique, transmission d’un signal.

traduction (auto)

Le charançon rouge du palmier Rhynchophorus ferrugineus est un ravageur envahissant dévastateur qui cause de graves dommages aux palmiers, et son caractère invasif dépend de sa forte capacité d’adaptation physiologique et comportementale. Les neuropeptides et leurs récepteurs régulent la physiologie et le comportement des insectes, mais ces partenaires protéiques n’ont pas été identifiés chez de nombreux insectes. Ici, nous avons systématiquement identifié les précurseurs de neuropeptides et les récepteurs correspondants dans le charançon rouge du palmier, et analysé leurs profils d’expression tissulaire dans des conditions de contrôle et après une infection par un pathogène. Un total de 43 précurseurs de neuropeptides putatifs ont été identifiés, dont un peptide de myosuppressine supplémentaire a été identifié avec des substitutions d’acides aminés sur deux sites conservés. Quarante-quatre récepteurs neuropeptidiques putatifs appartenant à trois classes ont également été identifiés, dans lesquels les récepteurs du neuropeptide F et les récepteurs d’insuline ont été élargis par rapport à ceux des autres insectes. Sur la base d’analyses qRT-PCR, les gènes codant pour plusieurs précurseurs et récepteurs de neuropeptides étaient fortement exprimés dans les tissus autres que le système nerveux, ce qui suggère que ces neuropeptides et récepteurs jouent d’autres rôles en plus de la neuro-réception. Certains des neuropeptides et récepteurs, comme le peptide et le récepteur liés à la tachykinine, ont été induits de manière significative par une infection par des agents pathogènes, particulièrement sensibles à Bacillus thuringiensis et Metarhizium anisopliae. L’identification systémique et la caractérisation initiale des neuropeptides et de leurs récepteurs dans le charançon rouge du palmier fournissent un cadre pour d’autres études afin de révéler les fonctions de ces couples ligand et récepteur dans la régulation de la physiologie, du comportement et de l’immunité de cette importante espèce d’insecte ravageur.
introduction

Les neuropeptides sont une classe de molécules signal sécrétées par les cellules neuroendocrines pour réguler la transmission des signaux intercellulaires. Les neuropeptides régulent les activités comportementales des insectes via leurs interactions avec les récepteurs correspondants et la transduction du signal ultérieure, et ces activités comportementales peuvent être davantage catégorisées en comportements (impliquant l’alimentation, la reproduction, l’apprentissage et la mémoire, le stress et la toxicomanie, les rythmes circadiens, le sommeil, l’éveil, le social) comportement) et les processus physiologiques (y compris la croissance et le développement, la digestion, l’homéostasie énergétique, l’équilibre hydrique et ionique et le métabolisme) (Caers et al., 2012; Schoofs et al., 2017; Yeoh et al., 2017; Nässel et Zandawala, 2019). Les neuropeptides sont généralement produits à partir du clivage de précurseurs plus gros et sont généralement modifiés post-transcriptionnellement pour former des isopeptides, qui sont ensuite transportés vers les cellules cibles pour activer les récepteurs correspondants (Veenstra, 2000; Pauls et al., 2014; Yeoh et al., 2017 ). Un grand nombre de neuropeptides et de leurs récepteurs ont été largement caractérisés et validés fonctionnellement chez divers insectes, tels que Drosophila melanogaster (Nässel et Winther, 2010), Tribolium castaneum (Li et al., 2007; Hauser et al., 2008), Locusta migratoria (Veenstra, 2014; Hou et al., 2015) et Bombyx mori (Roller et al., 2008). Ces résultats suggèrent une variation significative des neuropeptides et des récepteurs entre différents ordres, même entre différentes espèces du même ordre (Veenstra, 2019).

Pour ces gènes identifiés, des profils d’expression tissulaire et développementale ont été utilisés dans de nombreuses espèces d’insectes pour extraire des informations fonctionnelles (Hou et al., 2015; Xu et al., 2016; Wang et al., 2018). Les analyses d’identification et d’expression des neuropeptides et des récepteurs correspondants du charançon rouge du palmier devraient fournir des informations utiles pour des études comparatives et l’exploration d’applications pratiques.

En plus de réguler la physiologie et le comportement des insectes, les neuropeptides peuvent participer aux réponses immunitaires des insectes (Urbanski et Rosinski, 2018). L’une des raisons pour lesquelles le charançon rouge du palmier réussit à se propager à l’échelle mondiale est sa forte immunité contre les attaques de pathogènes. Il serait intéressant d’explorer tout rôle des neuropeptides dans l’immunité du charançon rouge du palmier. Dans cette étude, nous avons systématiquement identifié les neuropeptides et leurs récepteurs dans le charançon rouge du palmier suivant une approche transcriptomique. Nous avons ensuite analysé la variation de séquence et la relation phylogénétique des neuropeptides et récepteurs identifiés avec ceux identifiés à partir d’autres espèces d’insectes précédemment. Les profils d’expression tissulaire des précurseurs de neuropeptides et des récepteurs correspondants ont été examinés par PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR). L’impact potentiel des microbes pathogènes sur l’expression des précurseurs de neuropeptides nouvellement identifiés et des récepteurs correspondants a également été examiné.