Thesis defence by Virgile Neyman (Chemistry)

Title: Caractérisation de la tréhalase d’Acyrthosiphon pisum en vue de la conception de nouveaux insecticides

Les pucerons sont des ravageurs majeurs dans l'agriculture, causant des dommages directs aux plantes et agissant comme vecteurs de virus phytopathogènes. Les insecticides conventionnels sont largement utilisés pour les contrôler, mais leur toxicité et leur efficacité posent problème au niveau de l’environnement, sur la santé humaine et avec l’apparition de résistances à ces composés. Ainsi, de nouvelles alternatives sont nécessaires, telles que le contrôle biologique avec l’utilisation de prédateurs ou de parasitoïdes. Cependant, ces méthodes ne sont pas toujours économiquement viables à grande échelle. Dans le cadre de cette thèse, une autre approche est explorée et qui consiste à développer de nouveaux insecticides ciblant les fonctions biochimiques des pucerons.
Le projet vise à découvrir de nouveaux inhibiteurs de la tréhalase, une enzyme essentielle pour le métabolisme énergétique des insectes. L'inhibition de cette enzyme pourrait perturber les fonctions vitales des insectes sans affecter les mammifères. Cette recherche s’est déroulée en plusieurs étapes : la purification et la caractérisation complète de la tréhalase d’Acyrthosiphon pisum (le modèle de cette étude), l’analyse in vivo, in vitro et in silico d’inhibiteurs commerciaux sur cette enzyme, avant de passer à la recherche de nouveaux inhibiteurs. Deux points de la lutte intégrée contre les insectes ont été explorés, le contrôle biologique et le contrôle chimique.
Le côté biologique a vu l’étude d’une souche de Streptomyces produisant naturellement des métabolites inhibiteurs de la tréhalase, notamment la validamycine A, molécule reconnue dans la littérature comme l’un des meilleurs inhibiteurs, mais non applicable en tant qu’insecticide. D’autres molécules semblent présenter des traits intéressants, mais sans avoir pu réussir à les isoler et les caractériser.
Le côté chimique a permis de créer une hypothèse pharmacophore sur base de résultats expérimentaux sur des molécules obtenues par criblage virtuel. Bien que ces molécules ne soient pas utilisables en l’état en tant qu’insecticides, cette hypothèse permet de mieux comprendre les inhibiteurs de tréhalase en général et pourra être utilisée afin d’affiner les analyses futures.

Further information.

Virgile will present the results of his PhD thesis, conducted in the Department of Chemistry - Chimie Physique des Biomolécules (CPB) under the supervision of Catherine Michaux in collaboration with the Faculty of Agro-Bio Tech at Gembloux (The presentation will be in French)