In vitro and in vivo application of RNA interference for targeting genes involved in peritrophic matrix synthesis in a lepidopteran system.

Toprak, U., Baldwin, D., Erlandson, M.A., Gillott, C., Harris, S., et Hegedus, D.D. (2013). « In vitro and in vivo application of RNA interference for targeting genes involved in peritrophic matrix synthesis in a lepidopteran system. », Insect Science, 20(1), p. 92-100. doi : 10.1111/j.1744-7917.2012.01562.x  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Chez la plupart des insectes, l’intestin moyen est recouvert d’une membrane acellulaire semi-perméable, la membrane péritrophique (MP), qui est composée de chitine et de protéines. Même si plusieurs gènes codant des protéines de la MP ont été caractérisés, leur rôle dans la structure et la fonction de cette membrane demeure mal connu. L’interférence par l’ARN représente une approche prometteuse pour obtenir de l’information fonctionnelle et elle a été utilisée pour réduire les concentrations d’ARNm spécifique par l’administration d’ARN bicaténaire à des larves par injection ou par l’alimentation. Bien que cette méthode soit bien documentée chez les diptères et les coléoptères, son utilisation chez les lépidoptères a donné des résultats variables. Dans l’étude que nous présentons ici, nous avons examiné, in vivo et in vitro, l’effet du silençage des gènes de l’intestin moyen codant les protéines de la MP (mucines intestinales 1 et 4, protéine 1 de la MP) et les enzymes de la voie de biosynthèse ou de modification de la chitine (chitine synthase‑B et chitine désacétylase 1) chez le lépidoptère noctuidé Mamestra configurata. L’analyse in vitro des cultures primaires de cellules épithéliales de l’intestin moyen ont montré qu’il y avait silençage aigu et rapide (24 h) du gène codant la chitine désacétylase 1 et un silençage moins rapide (72 h) du gène codant la protéine 1 de la MP. La transcription des gènes codant les mucines intestinales de l’insecte était légèrement réduite après 72 h, tandis qu’aucun silençage n’a été observé dans le cas du gène codant la chitine synthase‑B. Les expériences in vivo ont été axées sur la chitine désacétylase 1, parce que le gène responsable de l’expression de cette enzyme est celui dont la transcription a été la plus inhibée dans les expériences in vitro. L’ajout continu d’ARN bicaténaire dans les aliments offerts aux néonates et aux larves de quatrième stade a entraîné le silençage du gène de la chitine désacétylase 1 après 24 et 36 h, respectivement. L’administration d’une seule dose d’ARN bicaténaire aux néonates a aussi donné lieu au silençage de ce gène après 24 h. Les résultats de notre étude montrent que l’expression des gènes qui codent les protéines de la MP peut être bloquée et ils nous donnent un aperçu des conditions requises pour provoquer, au moyen de l’alimentation (per os), une interférence par l’ARN chez des lépidoptères.

Date de modification :