Caractérisation des sous-unités principales et auxiliaires des canaux sodium dépendant du potentiel exprimées dans le système nerveux central de l'insecte periplaneta americana

Chez les insectes, un seul et unique gene code la sous-unite principale α des canaux sodium dependant du potentiel (Nav). De plus, quatre a cinq genes codent les sous-unites auxiliaires β. Bien que la blatte, Periplaneta americana, soit un modele en neurophysiologie, il n'existe aucune donnee sur les structures moleculaires des canaux Nav de cette espece. L'objectif de cette these etait de caracteriser les canaux Nav exprimes au niveau de la chaine nerveuse (CN), du dernier ganglion abdominal (DGA) et des DUM neurones octopaminergiques. Tout d'abord, nous avons mis en evidence que la diversite moleculaire de la sousunite principale est generee par epissage alternatif au niveau de trois regions du canal. Les combinaisons d'exons majoritaires identifiees parmi les ADNc de CN et du DGA sont l'exon A seul (boucle L1), la combinaison EFHG1129 (boucle L2) et l'exon G1 (IIIS3-S4). En depit de cette diversite moleculaire, nous n'avons isole qu'un seul ADNc de 6153 pb codant une sous-unite principale denommee PaNav1. La combinaison d'exons alternatifs caracterisant cette isoforme (J, A, E, F, G1129, H, G1) s'est alors averee representative des ADNc les plus exprimes dans la CN et le DGA. Par contraste, dans les neurones DUM, nous n'avons identifie qu'une seule population d'ADNc codant chaque region citee precedemment. Par ailleurs, une analyse bioinformatique a partir des genomes sequences d'insecte a permis de montrer que les exons optionnels I et F sont les moins conserves entre les differents ordres d'insecte. Parallelement a la caracterisation des sous-unites principales classiques, nous avons decouvert un nouveau gene codant des sous-unites α atypiques nommees PaFPC1 et PaFPC2. Ces dernieres comptent 1153 residus d'acide amine dont huit qui les distinguent. Elles partagent seulement 59% d'identite proteique avec PaNav1. L'absence du motif moleculaire implique dans l'inactivation des canaux Nav suggere que ces nouvelles sousunites possedent des proprietes electrophysiologiques originales. Une analyse phylogenetique detaillee a permis de montrer que PaFPC1 se branche a la base des sousunites α des canaux Nav d'insecte. Cette decouverte montre alors pour la premiere fois l'existence d''un evenement de duplication du gene des canaux Nav chez les insectes. Finalement, nous avons clones deux populations d'ADNc codant des sous-unites auxiliaires nommees PaTEH1.1 et PaTEH1.2. Grâce a la recente mise a disposition du genome de plusieurs especes d'insecte, nous avons pu conduire une etude phylogenetique clarifiant la situation des sous-unites auxiliaires de canaux Nav au sein de ce taxon. De plus, une etude electrophysiologique preliminaire dans des ovocytes de xenope a permis de montrer que PaTEH1.1 se comporte comme une proteine chaperonne. C'est a dire qu'elle augmente significativement l'expression des sous-unites principales d'insecte. Ainsi, nos resultats originaux offrent un nouveau regard sur les canaux Nav et ouvrent de nouvelles perspectives quant a la comprehension des acteurs moleculaires a la base de l'excitabilite membranaire chez les insectes.