Les termites kamikazes protègent leur colonie à l’aide d’une enzyme spéciale dont les secrets ont désormais été découverts

Des chercheurs de l’Institut de chimie organique et de biochimie de l’Académie tchèque des sciences, en coopération avec des collègues de la Faculté des sciences agricoles tropicales de l’Université tchèque des sciences de la vie à Prague, dévoilent les mystères de la vie des termites.

Les colonies de l’espèce Neocapritermes taracua disposent d’un type de défense unique, assuré par les termites ouvrières en fin de vie. Lorsqu’elles sont attaquées, elles se sacrifient en déclenchant une réaction chimique explosive, qui produit un liquide toxique qui immobilise et empoisonne leur adversaire.

La docteure Jana Škerlová et ses collègues du groupe scientifique de la professeure agrégée Pavlína Maloy Řezáčová ont décrit en détail le mécanisme par lequel fonctionne l’enzyme mystérieuse que les termites portent sur leur dos. Leur dernier article sur le sujet a été publié dans la revue Structure.

L’espèce de termite Neocapritermes taracua a développé un mécanisme de défense particulier, sans équivalent dans le monde des insectes. Les termites ouvrières y jouent un rôle clé. Au cours de leur vie, elles accumulent progressivement une enzyme particulière, la laccase bleue BP76, dans des poches spéciales situées sur leur dos.

Lorsque leur colonie se trouve en danger, les individus plus âgés déchirent ce « sac à dos ». L’enzyme est alors presque immédiatement mélangée à une autre substance, jusqu’alors relativement inoffensive, stockée dans le corps de la termite. Cette substance crée un liquide collant contenant des benzoquinones hautement toxiques. Si cette substance tue la termite kamikaze elle-même, elle immobilise ou tue également l’agresseur.

Comment cette enzyme potentiellement explosive reste active à l’état solide sur le dos des insectes est une véritable énigme scientifique. Des scientifiques du groupe de recherche en biologie structurale de l’IOCB de Prague ont résolu le problème à l’aide de la cristallographie aux rayons X. Škerlová a été intriguée par le fait que la laccase bleue des termites contient une liaison inhabituellement forte entre deux acides aminés – qui sont les éléments constitutifs des protéines – près du site actif de l’enzyme, auquel la molécule cible se lie et où elle réagit.

Škerlová explique : « La découverte de la structure tridimensionnelle de la laccase BP76 a révélé que cette enzyme utilise une variété de stratégies de stabilisation, qui la rendent non seulement très durable, mais également entièrement fonctionnelle même dans les conditions difficiles des forêts tropicales humides. »

Grâce à sa structure unique, la laccase BP76 reste non seulement intacte, mais également active même si elle repose sur le dos d’un termite pendant toute sa vie. Cela est crucial pour le rôle de l’enzyme dans le mécanisme de défense, car en cas d’attaque de la colonie, la réaction doit être immédiate.

Les termites de l’espèce Neocapritermes taracua peuvent vivre toute leur vie avec cette charge suicidaire. Les jeunes individus, qui sont encore capables de fournir beaucoup de travail à leur colonie, ne transportent que de petites quantités de l’enzyme dans leurs poches arrière. Le « sac à dos » bleu, dans lequel s’accumule la matière explosive, grossit au fil du temps à mesure que l’insecte perd de sa force. Son dernier service à la termitière est qu’il est prêt à se sacrifier pour le bien de la colonie.

Le fait que les termites Neocapritermes taracua aient des sachets solides d’une enzyme active glissés dans les poches de leurs imperméables, qu’ils n’hésitent pas à utiliser comme arme en cas d’urgence, a été observé pour la première fois par des chercheurs en Guyane française il y a quelques années dans une étude publiée dans la revue Science. L’un des chercheurs ayant collaboré à cette étude fondamentale était le professeur Jan Šobotník, qui est également co-auteur du présent article et travaille actuellement à la Faculté des sciences agricoles tropicales de l’Université tchèque des sciences de la vie.

« Notre découverte est une excellente illustration du rôle irremplaçable de la biologie structurale. Tout comme la connaissance des composants individuels d’un instrument nous éclaire sur son fonctionnement, la connaissance de la structure tridimensionnelle (c’est-à-dire la position des atomes individuels) d’une molécule nous aide à comprendre un processus biologique. Dans ce cas, il s’agit d’un mécanisme de défense unique des termites », souligne Pavlína Řezáčová, responsable du laboratoire d’où provient la recherche.