Biosynthèse d'alcaloïdes défensifs de Coccinellidae

La famille des Coccinellidae est divisée en sept sous-familles et comprend plus de 5200 espèces répandues dans le monde entier. En règle générale, les coccinelles souffrent peu des prédateurs, ce qui peut être attribué à une vaste gamme de défense (capacité d’envols brusques, camouflage, mimétismes, aposématisme, etc.). Ces insectes disposent également de défenses chimiques : en cas de danger, l’adulte s’immobilise dans une attitude imitant celle d’un individu mort (thanatose) et sécrète des gouttelettes d’hémolymphe au niveau des articulation tibiofémorales de ses pattes par un mécanisme appelé « saignée réflexe ». Chez de nombreuses coccinelles, cet exsudat contient un ou plusieurs alcaloïdes dont l’amertume et la toxicité sont considérés, dans une large mesure, comme une protection vis-à-vis des prédateurs potentiels. Ces alcaloïdes présentent une grande diversité de structures et se rattachent à des squelettes aussi différents que ceux de l’azaphénalène, de l’homotropane ou des azamacrolides.
Afin de mieux cerner l’évolution des mécanismes de défense chimique chez ces insectes, nous nous sommes intéressé à la biosynthèse de l’adaline, l’alcaloïde majoritaire isolé des coccinelles du genre Adalia. On a en effet avancé l’hypothèse que l’adaline et la coccinelline posséderaient un précurseur commun. Néanmoins, si l’origine polyacétate de la coccinelline a été prouvée, aucune donnée n’est disponible concernant l’adaline. Afin d’établir l’origine polyacétate de cet alcaloide, nous avons mis au point un schéma de dégradation conduisant à l’isolement du carbone du carbonyle de cette molécule. Nous avons ensuite déterminé le pourcentage de radioactivité au niveau de ce carbone après incorporation de [1-14C] et de [2-14C] acétate de sodium. Parallèlement à ces études, nous avons mis au point une méthode de production in vitro de la coccinelline et de l’adaline au moyen de broyats de tissus. Cette technique nous a permis d’explorer de manière plus précise le schéma de biosynthèse de ces molécules, de déterminer l’origine biogénétique de l’atome d’azote ainsi que l’organe responsable de la synthèse des alcaloïdes chez ces insectes.