Identification and functional study of viral proteins involved in suppression of PTGS
Identification et étude fonctionnelle de protéines virales impliquées dans la suppression de l'extinction post-transcriptionnelle de gènes ou PTGS
Résumé
Posttranscriptional Gene Silencing (PTGS) is a widespread phenomenon conserved among organisms such as fungi, plants or mammals. This system specifically recognizes double-stranded RNA molecules and degrades them to small fragments of 21-23 nt in size. PTGS is thought to act as an antiviral defence system in plants. Plant viruses have evolved a counter-strategy against PTGS and it has been shown that some of them encode proteins which act as suppressors of PTGS. Surprisingly, those proteins, such as HCPro from potyviruses or 2b from cucumoviruses, do not share sequence or structural homologies and have distinct roles in the viral infection cycle. In this thesis I describe the identification and functional characterization of new viral proteins involved in suppression of PTGS. Thus, we have shown that the P15 and P14 proteins from two closely related viruses, PCV (Peanut Clump Virus) and BNYVV (Beet Necrotic Yellow Vein Virus), are suppressors of PTGS with different properties. P15 protein localizes to peroxisomes and seems to be active in a multimeric form, whereas P14 localizes in the cytoplasm and nucleolus and is a "weaker" suppressor of PTGS. We have also identified the P0 protein from BWYV (Beet Western Yellows Virus) as a very effective suppressor of PTGS when expressed out of its viral context. Strikingly, P0 expression is strongly down-regulated during viral infection. Finally, we have used transgenic plants expressing BWYV's minor capsid protein and silenced by BWYV infection to confirm that P0 is indeed important for viral protection against PTGS.
L'extinction post-transcriptionnelle de gènes ou PTGS (Posttranscriptional Gene Silencing) est un phénomène hautement conservé à travers l'évolution. Retrouvé chez des organismes allant des champignons aux vertébrés, ce système reconnaît spécifiquement les molécules de RNA double brin (db) et les dégrade en fragments de 21-23 nt. Chez les plantes, le PTGS pourrait défendre l'organisme contre les infections virales. En réponse à ce mécanisme de défense, un certain nombre de virus codent pour des protéines capables de supprimer le PTGS. Ces protéines dites "suppresseurs" de PTGS, comme les protéines HCPro des potyvirus et 2b des cucumovirus, ne partagent aucune homologie de séquence ni de structure et jouent des rôles différents dans le cycle de multiplication virale. Les résultats obtenus et décrits dans ce mémoire ont permis l'identification et la caractérisation de nouvelles protéines virales impliquées dans la suppression du PTGS, ceci afin de mieux cerner les mécanismes de suppression. Ainsi, nous avons montré que les protéines P15 et P14 de deux virus apparentés, le PCV (Peanut Clump Virus) et le BNYVV (Beet Necrotic Yellow Vein Virus) sont des suppresseurs de PTGS aux propriétés distinctes. En effet, la protéine P15 se localise dans les peroxysomes et semble être active sous une forme multimérique ; quant à la protéine P14, elle se localise dans le cytoplasme et le nucléole et supprime plus faiblement le PTGS. Par ailleurs, nous avons également découvert que la protéine P0 du BWYV (Beet Western Yellows Virus) est un suppresseur de PTGS très efficace hors de son contexte viral. De manière surprenante, son expression est fortement régulée par le virus au cours de l'infection. Enfin, nous avons confirmé que la protéine P0 jouait un rôle de protection du virus contre le PTGS grâce à l'utilisation de plantes transgéniques exprimant la protéine mineure de capside du BWYV. Ce virus déclenche sur ces plantes un PTGS dirigé contre le transgène, sans être affecté.
Mots clés
Domaines
Biochimie [q-bio.BM]
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