En tant qu’animaux venimeux, les araignées utilisent leur arsenal chimique pour capturer ou se défendre. Les petites neurotoxines ciblent le système nerveux central de leurs victimes. Alors que les toxines font l’objet d’études approfondies, les scientifiques du Centre LOEWE pour la génomique translationnelle de la biodiversité (TBG) à Hesse, en Allemagne, ont tourné leur attention vers les enzymes également contenues dans le cocktail complexe de venin.
Ils ont découvert une grande diversité, jusqu’alors négligée, de ces protéines qui facilitent les réactions biochimiques. Selon les chercheurs, ceux-ci pourraient être d’une grande valeur pour des applications bioéconomiques.
Avec environ 52 000 espèces dans le monde, les araignées sont particulièrement diverses et produisent le venin animal le plus complexe : le venin d’une seule espèce peut contenir plus de 3 000 molécules. Celles-ci appartiennent principalement au groupe des petites neurotoxines et sont utilisées pour maîtriser les insectes.
Une équipe de chercheurs du LOEWE Center TBG de l’Institut Fraunhofer de biologie moléculaire et d’écologie appliquée, branche des bioressources (IME-BR) à Giessen, en Allemagne, a étudié les composants jusqu’alors négligés du venin d’araignée et a découvert quelque chose de surprenant.
Dans leur étude, ils montrent qu’en plus des neurotoxines, le venin d’araignée très étudié contient également une grande variété d’enzymes. Leurs résultats ont été publié dans la revue npj Biodiversité.
« Dans le passé, quelques études pionnières suggéraient la présence d’enzymes dans les venins d’araignées, mais aucune recherche ciblée n’a jamais été menée. Nous avons entrepris cette tâche et examiné systématiquement les données brutes de toutes les araignées analysées jusqu’à présent en termes de venin. pour les enzymes. Nous avons pu montrer qu’il existe en fait plus de 140 familles d’enzymes différentes dans leur venin », explique le directeur de l’étude, le Dr Tim Lüddecke, chef du groupe de travail Animal Venomics à l’IME-BR à Giessen.
« Cela signifie, entre autres, que nous avons jusqu’à présent considérablement sous-estimé la diversité chimique des venins d’araignées, car tous les calculs de complexité sont basés uniquement sur les neurotoxines. »
Selon les auteurs, les résultats des travaux permettent non seulement de nouvelles approches de recherche pour mieux comprendre l’évolution et la fonction des venins d’araignées, mais ouvrent également de nouvelles perspectives pour leur utilisation.
« Les enzymes sont des éléments constitutifs clés de la bioéconomie. Elles accélèrent les réactions chimiques et se caractérisent par une très faible formation de sous-produits, une faible consommation d’énergie et une biodégradabilité. Elles peuvent donc être utilisées pour créer de la valeur de manière hautement durable. L’industrie est donc constamment à la recherche pour de nouvelles sources d’enzymes », explique Josephine Dresler, Ph.D. étudiant dans le groupe de travail et premier auteur de l’étude.
« Certaines des enzymes que nous avons identifiées pourraient être utilisées, par exemple, dans les détergents ou dans la gestion des déchets, en raison de leurs propriétés de division des graisses ou de dégradation des protéines. Elles pourraient apporter une contribution significative à une transformation durable », explique Dresler.
Les travaux des scientifiques de Giessen mettent en évidence le potentiel translationnel caché dans les venins d’animaux, notamment ceux des araignées. « Jusqu’à présent, la communauté du venin d’araignée s’est concentrée exclusivement sur les applications médicales ou agricoles. Notre découverte ouvre la possibilité d’établir un tout nouveau domaine de recherche appliquée », explique Lüddecke.
« Mais nous n’en sommes qu’au début, puisque moins de 1 % de toutes les espèces d’araignées ont été étudiées pour leurs venins. Je suis convaincu que nous ferons des découvertes plus passionnantes sur les 99 % restants de la faune mondiale des araignées. »
Plus d’informations :
Joséphine Dresler et al, Éclairer la matière noire toxinologique des enzymes du venin d’araignée, npj Biodiversité (2024). DOI : 10.1038/s44185-024-00058-2
Fourni par Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung