La magie des insectes qui se transforment en feuilles : l'impact surprenant de la nouvelle protéine "DBXN" qui colore les sauterelles en vert

1. Corps verts : hasard ou nécessité ? — Un mystère de longue date défié

Assis dans la prairie, en regardant les herbes de la pampa onduler au vent, on aperçoit un criquet agrippé discrètement à une tige. Vert de la même teinte que les feuilles, avec des nervures d'ailes translucides et un dos légèrement brunâtre — ce camouflage parfait a trompé les yeux des prédateurs et même ceux des chercheurs. Il existait une vieille croyance selon laquelle la couleur des insectes était due à la consommation de chlorophylle, mais c'est l'hypothèse selon laquelle **« un mécanisme interne pour 'produire' du vert existe »** qui a conduit à cette découverte. ja.wikipedia.org

2. Qu'est-ce que la nouvelle protéine « Dibilinoxanthinine (DBXN) » ?

L'équipe de recherche a purifié une protéine verte soluble dans l'eau à partir de l'épiderme de *T. cantans*. Les résultats de l'analyse de masse et du séquençage de novo ont révélé qu'il s'agit d'un trimère irrégulier d'environ 80 kDa , chaque sous-unité étant un fragment de vitellogénine, une protéine de jaune d'œuf. Doté d'une « poche dichromatique » contenant deux pigments jaunes de lutéine, deux bilines bleues, et quatre phospholipides , l'analyse de la structure cristalline (PDB: 9KUE) a permis de déterminer la position des pigments avec une résolution de 1,99 Å. ncbi.nlm.nih.govpubmed.ncbi.nlm.nih.gov

3. Les coulisses de la découverte — Une équipe internationale et des chercheurs japonais

L'auteur principal de l'article est Peter Schwarz de l'Université de Göttingen en Allemagne. L'Université d'Uppsala en Suède, l'Université des Sciences de la Vie en République tchèque, et le Département des Sciences de l'Université de Tohoku au Japon (groupe de biologie structurale) ont collaboré, utilisant également la ligne de faisceau BL41XU de SPring-8 pour l'analyse cristalline. La professeure associée Saki Sato, co-chercheuse japonaise, a déclaré lors d'une conférence de presse : « J'avais l'intuition qu'un 'protéine verte' comparable au GFP existait dans le monde des insectes, et mon rêve de dix ans s'est réalisé ». phys.org

4. La « symphonie de mimétisme » orchestrée par les molécules

La clé de la production de vert par DBXN est le **« mélange additif des couleurs »**. La plage de longueurs d'onde perçue comme « verte » par l'œil humain est d'environ 500 à 560 nm. Un spectre de réflexion à bande étroite est réalisé par la superposition de l'absorption et de la diffusion du jaune (environ 560 nm) et du bleu (environ 480 nm) autour du pic central. C'est une méthode de « capsule de pigment » différente des protéines liant la biliverdine des grenouilles ou des structures prismatiques des papillons. pnas.org

5. L'avis des experts japonais

• Shinya Morikawa (Université de Kyoto, Morphologie des Insectes) : « Contrairement au système de mélanine des mantes religieuses qui alterne entre vert et brun, T. cantans maintient sa couleur jusqu'à l'âge adulte. L'idée évolutive de réutiliser les protéines de jaune d'œuf est fascinante. »

• Yoshiko Fujita (Université de Technologie de Tokyo, Chimie des Catalyseurs) : « Stable à température ambiante, insoluble dans l'eau et l'huile, ce concept de transport de pigments organiques par des protéines peut être appliqué à la conception de nouveaux OLEDs. »

6. Potentiel d'application — Des matériaux durables aux biosenseurs

1. Encre verte d'origine naturelle : « La chlorophylle se décolore rapidement, mais DBXN améliore la stabilité de la lutéine et de la biline, conservant 90% de l'absorbance après exposition à la lumière. »

2. Biomarqueurs pour la surveillance environnementale : Le pic d'émission est plus proche du rouge que le GFP, facilitant la séparation du fond fluorescent dans les plantes.

3. Cosmétiques réactifs : Le changement de température provoque un décalage de la coordination des pigments, permettant une transition réversible du turquoise pâle au vert profond.

7. L'engouement sur les réseaux sociaux

Juste après la publication de la recherche, le compte officiel X du magazine américain C&EN a posté « This insect uses a protein to go green ». La communauté scientifique japonaise a diffusé l'information sous le hashtag #昆虫発色, et

« Après le GFP, voici le GBP (Grasshopper Green Protein) ! »
« Ce n'est plus seulement la nutrition des insectes comestibles qui attire l'attention, mais aussi leurs pigments. »
ont enregistré des milliers d'impressions. Des voix pratiques de la communauté des chercheurs ont également émergé, telles que « On pourrait créer un filtre DIC pour caméra d'origine biologique. ». x.com

8. L'évolution révélée par la comparaison avec la famille GFP

Le GFP d'origine méduse génère un chromophore à l'intérieur d'un tonneau β, tandis que DBXN est un assemblage de sous-unités transportant et fixant des pigments externes. **« Auto-fluorescence » versus « regrouper la fluorescence d'autrui », ces stratégies contrastées montrent qu'il n'y a pas qu'une seule façon d'obtenir des couleurs. De plus, l'analyse phylogénétique génétique a permis d'estimer le processus par lequel les fragments de vitellogénine ont subi une **« scission→réduction→conversion fonctionnelle »**, révélant l'ingéniosité de l'évolution. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov