Search

Some insects, when subjected to high insecticide pressure, develop the ability to survive these toxins. This adaptive phenomenon called insecticide resistance is an example of microevolution. Through the study of various biological models I have addressed questions concerning (i) the types of resistance mechanisms and their importance in the development of field management strategies; (ii) the anticipation and study of resistance to biocontrol products in order to increase their sustainability; and (iii) the genetic basis of resistance. Studies conducted on two lepidopteran pests: Grapholita molesta (Tortricidae) and Ostrinia nubilalis (Pyralidae) highlight complex and variable resistance mechanisms between populations, based on panels of combinations of increased activity of detoxification enzymes and mutation in the molecular target of the insecticide. Research on the pre-existence of resistance to two natural plant extracts (3,5-dicaffeoyl quinic acid and dicaffeoyl tartaric acid) with aphicidal properties in several aphid species showed (i) small differences in susceptibility between clones or populations of Myzus persicae (Aphididae) possibly related to the size of the individuals (ii) insensitivity of one clone of Aphis craccivora (Aphididae). No cross-resistance between synthetic insecticides and these natural extracts was detected. Research on the cost of resistance in Cydia pomonella (Tortricidae) to Cydia pomonella GranuloVirus isolate M (CpGV-M), a widely used biopesticide, showed a low cost limiting the possibilities of managing this resistance. Finally, the genomic study of the genetic basis of resistance in C. pomonella to deltamethrin, thiachloprid, phosmet and CpGV-M shows that the CYP6B2 gene is responsible for cross-resistance between two synthetic molecules and that the major determinant of resistance to the virus is located in the 53,600,000 bp area on chromosome 1.The complexity of resistance mechanisms complicates their management in the field. The use of knowledge and techniques acquired in the study of resistance to synthetic insecticides is relevant and advisable to improve the sustainability of naturally occurring insecticides. The study of the genetic basis using genomic techniques confirms the existence of gene convergence, with resistance mechanisms often comparable between species, and opens up numerous research prospects., Certains insectes lorsqu’ils sont soumis à de fortes pressions insecticides développent la capacité à survivre à ces toxiques. Ce phénomène adaptatif appelé résistance aux insecticides est un exemple de microévolution. Grâce à l’étude de divers modèles biologiques j’ai abordé des questions concernant (i) les types de mécanismes de résistance et leur importance dans élaboration de stratégies de gestion sur le terrain ; (ii) l’anticipation et l’étude de résistances à des produits de biocontrôle pour augmenter leur durabilité; et (iii) les bases génétiques des résistances. Les études menées sur deux lépidoptères ravageurs : Grapholita molesta (Tortricidae) et Ostrinia nubilalis (Pyralidae) mettent en avant des mécanismes de résistances complexes et variables entre populations, basés sur des panels de combinaisons d’augmentation d’activité d’enzymes de détoxication et de mutation de la cible moléculaire de l’insecticide. Les recherches sur la préexistence de résistance à deux extraits naturels de plantes (l’acide 3,5-dicaféoyl quinique et l’acide dicafféoyl tartrique) avec des propriétés aphicides chez plusieurs espèces de pucerons ont montré (i) de faibles différences de sensibilités entre clones ou populations de Myzus persicae (Aphididae) possiblement en lien avec la taille des individus (ii) une insensibilité d’un clone d’Aphis craccivora (Aphididae). Aucune résistance croisée entre insecticides de synthèse et ces extraits naturels n’a été détectée. Les recherches sur le coût de la résistance de Cydia pomonella (Tortricidae) à l’isolat M de Cydia pomonella GranuloVirus (CpGV-M), un biopesticide largement utilisé, ont montré un faible coût limitant les possibilités de gestion de cette résistance. Enfin, l’étude génomique des bases génétiques des résistances de C. pomonella à la deltaméthrine, au thiaclopride, au phosmet et au CpGV-M montre que le gène CYP6B2 est responsable de résistances croisées entre deux molécules de synthèse et que le déterminant majeur de la résistance au virus est situé dans la zone des 53 600 000 pb sur le chromosome 1.La complexité des mécanismes de résistance complique leur gestion sur le terrain. L’utilisation des connaissances et des techniques acquises dans l’étude des résistances aux insecticides de synthèse est pertinente et souhaitable pour améliorer la durabilité des insecticides d’origine naturelle. L’étude des bases génétiques par des techniques de génomique confirme l’existence de convergences géniques, les mécanismes de résistance étant souvent comparables entre espèces et ouvre de nombreuses perspectives de recherche.

The control of mRNA translation is a complex process that is critical for gene expression during development and many physiological processes. During translation initiation in eukaryotes, the Initiation Factor 4E (eIF4E) binds the cap structure of the mRNA and recruits the large scaffolding protein eIF4G to form the initiation complex, step that is often the major site of protein synthesis control. Interaction between eIF4E and eIF4G is targeted by the small translational repressor 4E-BP and other specific eIF4E-interacting partners (4E-IPs), which share with eIF4G a similar eIF4E-binding motif and compete for eIF4E to modulate its functions at different levels. Commonly, the repressor 4E-BP is described as a completely disordered protein, even in its eIF4E-bound state. In the present work, we showed that 4E-BP adopts in fact a folded structure when it interacts with eIF4E, establishing fuzzy and dynamic contacts that involve a larger binding footprint of 4E-BP on eIF4E.These results brought new insight into the mechanisms involved in the interaction between eIF4E and its partners, and emphasized the role of structural studies to develop new therapies, particularly in cancer treatments. During my thesis, we also developed a new approach that combines structural, in silico and biochemical analyses to find novel 4E-IPs. Among the new putative 4E-IPs, we characterized Angel1, a protein related to a family of deadenylases. All together, these results have opened up new perspectives in term of mRNA metabolism and specific regulations that target eIF4E; Le contrôle traductionnel est une étape critique de la régulation de l'expression des gènes impliqués dans le développement embryonnaire et de nombreux processus cellulaires. Au cours de l'initiation de la traduction chez les eucaryotes, le facteur eIF4E (eukaryotic Initiation Factor 4E) fixe la coiffe des ARNm et recrute la protéine eIF4G pour former le complexe d'initiation. L' interaction eIF4E/eIF4G est une étape clé de la régulation traductionnelle, faisant du site de liaison à eIF4E un lieu de compétition entre eIF4G, le répresseur général de la traduction 4E-BP et d'autres régulateurs appelés 4E-IPs (4E-interacting partners), qui partagent avec eIF4G un motif consensus de liaison à eIF4E. Longtemps considérée comme une protéine désordonnée, nous avons montré au cours de cette thèse que 4E-BP adopte en réalité une conformation repliée lorsqu'il se lie à eIF4E, impliquant une surface d'interaction plus importante. Ces résultats ont apporté un nouveau regard sur les interactions qui s'établissent entre eIF4E et ses partenaires, et ont fourni des informations cruciales pour l'établissement de nouvelles thérapies, notamment celles développées dans le cadre des cancers. Mon travail de thèse a également permis l'établissement d'un criblage de nouvelles 4E-IPs, basé sur une approche alliant analyses structurales, bioinformatiques et biochimiques. Parmi les 4E-IPs détectées, nous avons caractérisé la protéine Angel1, membre d'une famille de déadénylases. Ces résultats ont ouvert de nombreuses perspectives pour la compréhension du métabolisme des ARNm mais aussi celle des régulations traductionnelles spécifiques prenant pour cible moléculaire eIF4E

The control of mRNA translation is a complex process that is critical for gene expression during development and many physiological processes. During translation initiation in eukaryotes, the Initiation Factor 4E (eIF4E) binds the cap structure of the mRNA and recruits the large scaffolding protein eIF4G to form the initiation complex, step that is often the major site of protein synthesis control. Interaction between eIF4E and eIF4G is targeted by the small translational repressor 4E-BP and other specific eIF4E-interacting partners (4E-IPs), which share with eIF4G a similar eIF4E-binding motif and compete for eIF4E to modulate its functions at different levels. Commonly, the repressor 4E-BP is described as a completely disordered protein, even in its eIF4E-bound state. In the present work, we showed that 4E-BP adopts in fact a folded structure when it interacts with eIF4E, establishing fuzzy and dynamic contacts that involve a larger binding footprint of 4E-BP on eIF4E.These results brought new insight into the mechanisms involved in the interaction between eIF4E and its partners, and emphasized the role of structural studies to develop new therapies, particularly in cancer treatments. During my thesis, we also developed a new approach that combines structural, in silico and biochemical analyses to find novel 4E-IPs. Among the new putative 4E-IPs, we characterized Angel1, a protein related to a family of deadenylases. All together, these results have opened up new perspectives in term of mRNA metabolism and specific regulations that target eIF4E; Le contrôle traductionnel est une étape critique de la régulation de l'expression des gènes impliqués dans le développement embryonnaire et de nombreux processus cellulaires. Au cours de l'initiation de la traduction chez les eucaryotes, le facteur eIF4E (eukaryotic Initiation Factor 4E) fixe la coiffe des ARNm et recrute la protéine eIF4G pour former le complexe d'initiation. L' interaction eIF4E/eIF4G est une étape clé de la régulation traductionnelle, faisant du site de liaison à eIF4E un lieu de compétition entre eIF4G, le répresseur général de la traduction 4E-BP et d'autres régulateurs appelés 4E-IPs (4E-interacting partners), qui partagent avec eIF4G un motif consensus de liaison à eIF4E. Longtemps considérée comme une protéine désordonnée, nous avons montré au cours de cette thèse que 4E-BP adopte en réalité une conformation repliée lorsqu'il se lie à eIF4E, impliquant une surface d'interaction plus importante. Ces résultats ont apporté un nouveau regard sur les interactions qui s'établissent entre eIF4E et ses partenaires, et ont fourni des informations cruciales pour l'établissement de nouvelles thérapies, notamment celles développées dans le cadre des cancers. Mon travail de thèse a également permis l'établissement d'un criblage de nouvelles 4E-IPs, basé sur une approche alliant analyses structurales, bioinformatiques et biochimiques. Parmi les 4E-IPs détectées, nous avons caractérisé la protéine Angel1, membre d'une famille de déadénylases. Ces résultats ont ouvert de nombreuses perspectives pour la compréhension du métabolisme des ARNm mais aussi celle des régulations traductionnelles spécifiques prenant pour cible moléculaire eIF4E

Review article; International audience; During their foraging activity, honey bees are often exposed to direct and residual contacts with pesticides, especially insecticides, all substances specifically designed to kill, repel, attract or perturb the vital functions of insects. Insecticides may elicit lethal and sublethal effects of different natures that may affect various biological systems of the honey bee. The first step in the induction of toxicity by a chemical is the interaction between the toxic compound and its molecular target. The action on the molecular target can lead to the induction of observable or non-visible effects. The toxic substance may impair important processes involved in cognitive functions, behaviour or integrity of physiological functions. This review is focused on the neural effects of insecticides that have repercussions on (a) cognitive functions, including learning and memory, habituation, olfaction and gustation, navigation and orientation; (b) behaviour, including foraging and (c) physiological functions, including thermoregulation and muscle activity.