L'infection d'Arabidopsis thaliana par le virus de la mosaique du colza (ORMV) : analyse du transcriptome et étude spécifique de CIPK12 et CDC48

par Dalya Gereige

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Manfred Heinlein.

Soutenue le 11-05-2012

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg) , en partenariat avec Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg) (équipe de recherche) .

Le jury était composé de Mario Keller.

Les rapporteurs étaient Peter Nick, Richard Kormelink.


  • Résumé

    L’infection virale compatible des plantes est une cause majeure des pertes de rendements des récoltes. Nousavons analysé, suite à une infection par les tobamovirus, les réponses de l’hôte au niveau de la régulation del’expression des gènes ainsi qu’au niveau des mécanismes moléculaires déterminant l'infection. Des plantesd'Arabidopsis infectées par le Virus de la mosaïque du colza (ORMV) ont été utilisées pour étudier leschangements d’expression des gènes induits par le virus. Conformément à l'expression d'un suppresseur desilencing par le virus, les forts changements de populations d’ARNs ne corrèlent pas d’une façon significativeavec les changements de taux d’ARNm cibles. En se concentrant sur les altérations des processusphysiologiques, deux gènes potentiellement impliqués dans les réponses à l'infection virale ont étéfonctionnellement caractérisés. Le premier gène code pour CIPK12. L’ARNm issu de ce gène montre uneaccumulation suite à une infection par ORMV. De plus, l'expression transitoire de CIPK12 dans des feuilles deN. benthamiana semble inhiber la propagation de l’ORMV dans cet hôte. La deuxième protéine étudiée dansce travail est CDC48B qui s'accumule suite à une infection tobamovirale et agit dans la maintenance desmembranes du réticulum endoplasmique (RE). De plus, CDC48B interagit avec la MP virale qui s’accumuledans des inclusions associées aux membranes du RE en vue d’améliorer son extraction des membranes et salocalisation au niveau des microtubules et dans le cytosol. Ainsi, deux protéines induites par l’infection viraleavec un potentiel d'interagir avec la MP virale et d'influer sur son activité lors de l'infection, sont décrites danscette thèse.

  • Titre traduit

    Oilseed rape mosaic virus infection in Arabinopsis thaliana : RNA profiling and specific analysis of CIPK12 and CDC48


  • Résumé

    Infection of crop plants with compatible viruses is a major cause of losses in harvest yield. Here, we analyzedhost responses to tobamovirus infection at the level of gene regulation and expression, and at the level ofmolecular mechanisms determining the outcome of infection. ORMV-infected Arabidopsis plants were used toaddress virus-induced changes in gene expression. Consistent with the expression of a silencing suppressor bythe virus, strong changes in sRNA populations in virus-infected plants are not significantly correlated withcorresponding changes in the levels of the corresponding mRNA targets. Focusing on altered physiologicalprocesses, two genes with potential involvement in responses to virus infection were functionallycharacterized. The first gene encodes CIPK12, a (CBL)-interacting protein kinase, involved in decodingcalcium signatures. The mRNA of this gene accumulates upon ORMV infection and further observationsprovide evidence indicating that the regulation of the CIPK12 mRNA level occurs at the post-transcriptionallevel. Transient expression of CIPK12 in N. benthamiana leaves appears to inhibit the cell-to-cell spread ofORMV in this host. The second protein addressed in this work is CDC48B. CDC48B accumulates upontobamoviral infection and functions in ER-membrane maintenance. Consistent with this function it interactswith virus-accumulated MP in ER-associated inclusions to promote its extraction form the membrane and itslocalization to the cytosol. Thus, in this thesis I describe two virus-induced proteins with potential to interactwith viral MP and to influence the subcellular localization of this protein during infection.

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