L'alpha-amylase est une des enzymes majeures du métabolisme de la nutrition. Elle permet l'hydrolyse de l'amidon et d'autres substrats comme le glycogène, en molécules plus simples (maltose, maltotriose, maltodextrines). Elle est présente dans l'ensemble du monde vivant, Bactéries, Archae, Plantes, Champignons, Animaux.

Chez de très nombreux organismes, on a constaté que le gène codant cette protéine existe en plusieurs copies, et ces duplications peuvent intervenir de façon indépendante, même dans des lignées évolutivement proches. Nous cherchons à comprendre la signification évolutive de cette tendance à la multiplicité des copies, au regard de la fonction de l'enzyme, et de la divergence des gènes dans leur séquence et leur profil d'expression (spécificité tissulaire et temporelle de la production d'amylase).

Certaines espèces peuvent servir de modèle dans cette étude. C'est le cas de Drosophila ananassae, chez qui on a cloné 7 gènes, plus ou moins divergents entre eux, localisés sur plusieurs chromosomes et ayant des profils d'expression différents. La structure intron/exon peut varier non seulement entre espèces mais aussi entre copies d'une même espèce. Cela nous a conduit à nous intéresser à l'histoire évolutive de la structure de ce gène chez les Animaux, et plus généralement à la dynamique des introns.

Nous nous intéressons aussi à l'évolution de la protéine alpha-amylase elle-même et à son adaptation. Pour cela, nous avons recherché des motifs protéiques ou des résidus dont les variations dans le règne animal peuvent indiquer un rôle adaptatif, et en quoi peut consister cette adaptation. Après avoir repéré quelques motifs d'intérêt, nous tentons une approche fonctionnelle, en produisant in vitro une amylase-témoin, puis des variants reproduisant les variations observées de façon récurrente dans la nature. La comparaison devrait permettre de cerner le caractère adaptatif de ces variations

Le gène Amyrel, paralogue de l'amylase chez les Diptères Muscomorphes, présente un très bon signal phylogénétique et biogéographique. Il peut donc être utilisé pour reconstruire la phylogénie des Drosophiles mais aussi en génétique des populations. Nous l'avons utilisé pour produire une phylogénie moléculaire comprenant plus de 165 espèces de drosophiles. La fonction de la protéine Amyrel demeure inconnue. Nous étudions ses propriétés et son expression chez les drosophiles