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Un nouvel outil révolutionnaire de lutte antiparasitaire découvert par Johns Hopkins

SciTechDaily

Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont découvert qu’une enzyme provenant des testicules des mouches des fruits, que l’on pensait auparavant impliquée dans la régulation des hormones thyroïdiennes, joue un rôle crucial dans le contrôle de la spermatogenèse. Cette découverte offre une nouvelle approche de la lutte antiparasitaire, affectant potentiellement la fertilité des insectes porteurs de maladies et nuisibles aux cultures. Crédit : Issues.fr.com

Une étude de Johns Hopkins a révélé qu'une enzyme présente dans les testicules des mouches des fruits pourrait entraver la reproduction des insectes en gérant l'accumulation de bromotyrosine, présentant ainsi une nouvelle méthode de lutte contre les ravageurs qui menacent l'agriculture et propagent des maladies.

Une nouvelle façon de lutter contre les insectes nuisibles est passée inaperçue : une enzyme extraite des testicules des mouches des fruits.

Le composé pourrait contrôler les insectes porteurs de maladies et nuire aux cultures en retardant leur capacité à procréer, selon une nouvelle recherche de l'Université Johns Hopkins.

« Nous avons un pied dans la porte pour contrôler les populations de mouches des fruits grâce à cette enzyme », a déclaré Steven Rokita, professeur de chimie à Johns Hopkins qui a dirigé la recherche. « Cela pourrait constituer un bon moyen de contrôler la fertilité de toutes sortes de ravageurs biologiques et agricoles, à commencer par les populations de moustiques. »

Les résultats ont été publiés dans Actes de l'Académie nationale des sciences.

Ubiquité surprenante et fonction de l’enzyme

Le groupe de Rokita est tombé sur cette découverte en étudiant le fonctionnement de l'iodure dans la glande thyroïde. L'équipe avait précédemment démontré l'omniprésence de l'enzyme iodotyrosine désiodinase, qui semblait jouer un rôle inattendu dans les processus physiologiques clés de certaines bactéries, invertébréset de nombreux autres organismes.

Les nouvelles connaissances montrent que sa suppression chez les mouches des fruits entraîne une surcharge de bromotyrosine, une variation naturelle de l'acide aminé commun. acide tyrosine. Une trop grande quantité de ce composé entrave la capacité de l'insecte à produire du sperme.

Implications pour la spermatogenèse chez les mouches des fruits

Les scientifiques pensaient auparavant que l'enzyme était limitée aux organismes qui génèrent de la thyroxine, l'une des hormones thyroïdiennes produites par tous. vertébrés, y compris les mammifères, les oiseaux, les reptiles, les amphibiens et les poissons. Le travail de l'enzyme consiste à maintenir les niveaux d'iode dans le corps à des seuils sains afin de produire des hormones thyroïdiennes, qui régulent le métabolisme, la croissance et d'autres fonctions.

« À notre grande surprise, cette enzyme est présente dans un grand nombre d'animaux, certaines bactéries, mouches des fruits, anémones de mer, toutes sortes d'organismes qui n'ont pas besoin d'iodure », a déclaré Rokita. « Que fait-il là si ces organismes n'en ont pas besoin ? »

En prélevant et en disséquant les testicules des mouches des fruits, l’équipe a suivi la manière dont l’enzyme régule les niveaux de bromotyrosine. Lorsqu’ils ont désactivé le gène spécifique responsable de l’enzyme, ils ont vu de la bromotyrosine s’accumuler dans les testicules de la mouche des fruits.

Applications potentielles de lutte antiparasitaire

« Il s'avère que si l'enzyme fait défaut, la bromotyrosine s'accumule chez les mouches des fruits mâles, et cette surcharge inhibe gravement la spermatogenèse », a déclaré Rokita. « Toutes les mouches ont un gène similaire, ce qui signifie qu'elles peuvent réagir de la même manière à la bromotyrosine. »

Les stratégies potentielles de lutte antiparasitaire pourraient inclure l'utilisation de pièges à moustiques standards à base de sucre mélangés à de la bromotyrosine ou à d'autres substances qui empêchent l'enzyme de fonctionner, a déclaré Rokita.

Expansion de la recherche et considérations en matière de sécurité

Les scientifiques testent leurs résultats sur des moustiques avec le Johns Hopkins Malaria Research Institute.

Les enzymes sont des protéines qui contribuent à accélérer divers processus biologiques qui soutiennent notre corps. Même si l'enzyme en question ressemble à une enzyme de mammifère ayant une fonction similaire, les humains ne l'expriment pas dans leurs testicules et il est peu probable que la bromotyrosine affecte la fertilité humaine, a déclaré Rokita.

Processus biologiques inexplorés et leur importance

Les résultats montrent l’intérêt de l’exploration des processus biologiques que les scientifiques ignorent souvent, a déclaré Rokita. Plus précisément, les résultats montrent que de nombreux êtres vivants dépendent du processus d’halogénation, dans lequel du brome ou des éléments similaires sont ajoutés à des molécules comme l’acide aminé tyrosine pour contrôler les fonctions corporelles clés.

Cette réaction est commune à de nombreux organismes, mais sa fonction n'a été clairement définie que dans la thyroïde, a expliqué Rokita.

« Cela nous ouvre les yeux sur l'idée que l'halogénation de la tyrosine pourrait être courante et très importante, soit parce qu'elle est préjudiciable, soit parce qu'elle constitue une sorte de réponse réglementaire que nous avions manquée pendant tout ce temps », a-t-il déclaré.

Les autres auteurs sont Qi Su, Bing Xu et Xin Chen, tous de Johns Hopkins.

La recherche a été soutenue par le Instituts nationaux de la santé R01GM130937, R21AI119540, R01HD102474 et R35GM1270775, et le Howard Hughes Medical Institute.

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