"Nous avons un pied dans la porte pour contrôler les populations de mouches des fruits grâce à cette enzyme", a déclaré Steven Rokita, professeur de chimie à Johns Hopkins qui a dirigé la recherche. "Cela pourrait constituer un bon moyen de contrôler la fertilité de toutes sortes de ravageurs biologiques et agricoles, à commencer par les populations de moustiques."

Les résultats devraient être publiés dans Proceedings of the National Academy of Sciences. .

Le groupe de Rokita est tombé sur cette découverte en étudiant le fonctionnement de l'iodure dans la glande thyroïde. L'équipe avait précédemment démontré l'omniprésence de l'enzyme iodotyrosine désiodinase, qui semblait jouer un rôle inattendu dans les processus physiologiques clés de certaines bactéries, invertébrés et de nombreux autres organismes.

Les nouvelles connaissances montrent que sa suppression chez les mouches des fruits entraîne une surcharge de bromotyrosine, une variation naturelle de la tyrosine, un acide aminé commun. Une trop grande quantité de ce composé entrave la capacité de l'insecte à produire du sperme.

Les scientifiques pensaient auparavant que l'enzyme était limitée aux organismes qui génèrent la thyroxine, l'une des hormones thyroïdiennes produites par tous les vertébrés, notamment les mammifères, les oiseaux, les reptiles, les amphibiens et les poissons. Le travail de l'enzyme est de maintenir les niveaux d'iode du corps à des seuils sains pour produire des hormones thyroïdiennes, qui régulent le métabolisme, la croissance et d'autres fonctions.

"À notre grande surprise, cette enzyme est présente dans un grand nombre d'animaux, certaines bactéries, mouches des fruits, anémones de mer, toutes sortes d'organismes qui n'ont pas besoin d'iodure", a déclaré Rokita. "Que fait-il là si ces organismes n'en ont pas besoin ?"

En retirant et en disséquant les testicules des mouches des fruits, l’équipe a suivi la manière dont l’enzyme régule les niveaux de bromotyrosine. Lorsqu'ils ont désactivé le gène spécifique responsable de l'enzyme, ils ont vu de la bromotyrosine s'accumuler dans les testicules de la mouche des fruits.

"Il s'avère que si l'enzyme fait défaut, la bromotyrosine s'accumule chez les mouches des fruits mâles, et cette surcharge inhibe gravement la spermatogenèse", a déclaré Rokita. "Toutes les mouches ont un gène similaire, ce qui signifie qu'elles peuvent réagir de la même manière à la bromotyrosine."

Les stratégies potentielles de lutte antiparasitaire pourraient inclure l'utilisation de pièges à moustiques standards à base de sucre mélangés à de la bromotyrosine ou à d'autres substances qui empêchent l'enzyme de fonctionner, a déclaré Rokita.

Les scientifiques testent leurs résultats sur des moustiques avec le Johns Hopkins Malaria Research Institute.

Les enzymes sont des protéines qui contribuent à accélérer divers processus biologiques qui soutiennent notre corps. Même si l'enzyme en question ressemble à une enzyme de mammifère ayant une fonction similaire, les humains ne l'expriment pas dans leurs testicules et il est peu probable que la bromotyrosine affecte la fertilité humaine, a déclaré Rokita.

Les résultats montrent l’intérêt de l’exploration des processus biologiques que les scientifiques ignorent souvent, a déclaré Rokita. Plus précisément, les résultats montrent que de nombreux êtres vivants dépendent du processus d'halogénation, dans lequel du brome ou des éléments similaires sont ajoutés à des molécules comme l'acide aminé tyrosine pour contrôler les fonctions corporelles clés.

Cette réaction est commune à de nombreux organismes, mais sa fonction n'a été clairement définie que dans la thyroïde, a déclaré Rokita.

"Cela nous ouvre les yeux sur l'idée que l'halogénation de la tyrosine pourrait être courante et très importante, soit parce qu'elle est préjudiciable, soit parce qu'il s'agit d'une sorte de réponse réglementaire que nous avions manquée pendant tout ce temps", a-t-il déclaré.

Les autres auteurs sont Qi Su, Bing Xu et Xin Chen, tous de Johns Hopkins.