Caractérisation enzymologique des trois alpha-amylases de la Sesamie du maïs, Sesamia nonagrioides
La sésamie du maïs est un papillon de la familles des Noctuidae, originaire d’Afrique subsaharienne. Dans sa région d’origine, la chenille vit et se nourrit sur des plantes sauvages de roseaux des familles Typhacées et Cypéracées. En Europe méditerranéenne, l’espèce est présente depuis plus de 100 000 ans, mais s’est adaptée, depuis qu’il est cultivé en Europe, au maïs, qui constitue sa plante hôte principale. Cette chenille est devenue un ravageur préoccupant, et des recherches sont en cours afin de développer des moyens de lutte biologique.
Il a été montré dans notre laboratoire qu’une guêpe parasitoïde spécifique de la sésamie du maïs reconnaît son hôte à courte distance via des stimulus gustatifs impliquant l’alpha-amylase produite par la chenille, et régurgitée lorsqu’elle fore les tiges de maïs. Le génome de Sesamia nonagrioides a été séquencé au laboratoire (Muller et al 2021). On y trouve trois copies du gène de l’alpha-amylase, dont deux sont très proches en séquence et la troisième nettement plus divergente.
Depuis longtemps, on se pose la question de l’intérêt adaptatif de posséder plusieurs copies du gène Amy. Ce gène est en effet très souvent sous forme de famille multigénique dans la plupart des espèces d’insectes, mais aussi d’autres animaux, plantes, microbes…
Lors de notre étude récente sur l’attractivité de la guêpe parasitoïde (stage de M2, 2023), nous avons pu produire in vitro, en système levure, les trois amylases de la chenille.
C’est une occasion unique d’étudier les différences enzymologiques qui peuvent exister entre elles, ce qui pourrait nous aider à comprendre l’intérêt adaptatif de leur existence et de leurs différences : pH et températures optimum, affinité pour le substrat, activité sur différents substrats, paramètres cinétiques, sensibilité à des inhibiteurs…
Le stage consistera à évaluer ces caractéristiques enzymatiques. Il sera sans doute aussi nécessaire de produire et purifier l’une ou l’autre de ces amylase en levure.