Soutenance de thèse : Nicolas MARTIN

Soutenance de thèse de doctorat

Domaine : chimie organique, minérale, industrielle 

Spécialité : chimie moléculaire

Nicolas J. MARTIN

"Approche génétique et chimique de deux espèces endémiques de Polynésie française : Terminalia glabrata et Rauvolfia nukuhivensis"

La soutenance se tiendra le jeudi 5 juin 2014, à 9h00,

en salle de réunion de l'IUFM de l'Université de la Polynésie française.

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Arrêté de soutenance Nicolas MARTIN

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Résumé :

Terminalia glabrata et Rauvolfia nukuhivensis sont deux espèces végétales polynésiennes endémiques et menacées d’extinction. T. glabrata cohabite avec T. catappa, commune du Pacifique, ce qui contribuerait à sa vulnérabilité par interfertilité. R. nukuhivensis souffre de problèmes de régénération en raison de stress climatiques, de prédation et d’exploitation anthropique. Ainsi, ces espèces sont inscrites sur la liste des espèces protégées de Polynésie française et font l’objet de plans de conservation. Leur valeur patrimoniale et leurs usages traditionnels dans l’archipel en font des espèces d’importance pour le Pays. Des approches de génétique et de chimie ont été developpées afin d’étudier ces deux espèces. Pour T. glabrata, les résultats de « barcoding » ont permis d’établir une très forte proximité génétique avec T. catappa. L’analyse métabolomique a révélé une forte variabilité intraspécifique. Les études génétiques de R. nukuhivensis ont permis de relier des espèces distinctes et d’origines géographiques différentes. Elles ont aussi démontré la présence d’un seul groupe de Rauvolfia dont les individus proviennent des îles de Nuku Hiva et de Ua Huka. Ces travaux ont permis d’établir des relations entre les diversités génétiques et chimiques. L’étude des métabolites secondaires de l’écorce de R. nukuhivensis et de la préparation médicinale a permis d’identifier 13 composés, appartenant à 4 familles chimiques (ajmalanes, sarpaganes, macrolines et b‑carbolines). 8 de ces composés sont nouvellement identifiés dans la nature et une hypothèse de biosynthèse inédite permettant d’expliquer leur co‑occurrence chez R. nukuhivensis a été établie. Enfin, ces produits ainsi que la préparation médicinale ont été soumis à des tests d’activité pharmacologique. La préparation médicinale a stimulé la prolifération cellulaire et la cicatrisation (tissus FHN). Ces tests ont aussi montré la forte inhibition des canaux ioniques K_v11.1 par les nukuhivensiums.

Mots-clés : Terminalia glabrata, Rauvolfia nukuhivensis, phylogénie, alcaloïdes indoliques, macrolines, b‑carbolines, activités pharmacologiques

Terminalia glabrata and Rauvolfia nukuhivensis are endangered Polynesian plant species and endemic. T. glabrata co-exists with a common species from the Pacific T. catappa, thus contributing to its vulnerability by interfertility. R nukuhivensis endures regeneration issues due to climate stress, predation and overexploitation. Hence, these species have been classified as protected species by the authorities and are subjected to conservation plans. Because of their heritage value and their traditional uses, they represent species of cultural importance for the country. Genetics and chemistry approaches were conducted for this study. Concerning T. glabrata, barcoding assays established great similarity with T. catappa. Metabolomics data showed infraspecific variability. Phylogenetic data of Rauvolfia species are consistent with their biogeography, and revealed the existence of an only group of individuals from Nuku Hiva and Ua Huka. Genetic diversity is linked to phytochemical occurence. Investigation of R. nukuhivensis bark metabolites and the traditional remedy led to identification of 13 isolated compounds within 8 new ones, belonging to the ajmalan, sarpagan, macroline and β-carboline skeleton. The co-occurrence of these alkaloid skeletons led to establish an unprecedented biosynthesis route. Finally, isolated compounds and the traditional remedy were submitted to bioassays. The traditional remedy induced cell proliferation and wound healing activities on FHN cells and ion channels K_v11.1 were strongly inhibited by nukuhivensiums.

Key words: Terminalia glabrata, Rauvolfia nukuhivensis, phylogeny, indole alkaloids, macrolines, b‑carbolines, biological activity