Rôle d'un suppresseur endogène de RNAi dans le développement de la plante et ses interactions avec les pathogènes

par Hayat Sehki

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Hervé Vaucheret.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec IJPB Institut Jean-Pierre Bourgin (laboratoire) , Pôle DEG: Dynamique et Expression des Génomes (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Chez les plantes, les infections virales sont à l'origine de pertes importantes car la plupart des virus contrecarrent les mécanismes naturels de défense des plantes. Ainsi, le mécanisme d'interférence ARN (RNAi) devrait théoriquement permettre d'éliminer les virus puisqu'il découpe les ARN double-brin (dsRNA) intermédiaires de la réplication virale en petits ARN (siRNA) qui guident le clivage des ARN simple-brin viraux. Toutefois, le RNAi est inhibé par des protéines virales appelées viral suppressor of RNAi (VSR). Notre équipe a récemment identifié une nouvelle enzyme cellulaire, RTL1, qui s'attaque aux dsRNA avant qu'ils soient découpés en siRNA, et qui est induite en réponse à l'infection virale. Cette enzyme devrait assurer à la plante une seconde ligne de défense en dégradant les dsRNA intermédiaires de la réplication virale, mais elle est inhibée par les mêmes VSR que ceux qui inhibent le RNAi, indiquant que les virus ont mis en place des outils capables de combattre simultanément ces deux mécanismes de défense des plantes (Shamandi et al, 2015, PLoS Biology, doi: 10.1371/journal.pbio.1002326). Ce projet de thèse vise à mieux comprendre le rôle biologique de RTL1 dans le développement de la plante et au cours des interactions plantes-pathogènes. En effet, aucun mutant rtl1 viable n'a pu être identifié à ce jour, suggérant un rôle essentiel de RTL1 dans la vie de la plante. Par ailleurs, l'expression de RTL1 doit être maintenue généralement basse dans la plupart des tissus puisqu'une expression constitutive en contexte non infectieux conduit à de nombreux défauts de développement. Enfin, l'expression de RTL1 est induite non seulement lors des infections virales mais également lors des infections bactériennes, indiquant que cette enzyme joue un rôle général dans les interactions plantes-pathogènes et que son expression participe peut-être à la manifestation des symptômes infectieux.

  • Titre traduit

    Role of an endogenous suppressor of RNAi in plant development and plant-pathogen interactions


  • Résumé

    In plants, virus infections cause important agronomical loss because most viruses counteract natural plant defense mechanisms. For example, RNA interference (RNAi) should eliminate viruses by cleaving double-stranded RNA (dsRNA) intermediates of viral replication into short interfering RNA (siRNA), which guide the cleavage of single-stranded viral RNA. However, RNAi is inhibited by certain viral proteins, which are referred to as viral suppressor of RNAi (VSR). Our group has recently revealed that a cellular enzyme, RTL1, is induced in response to viral infection and cleaves dsRNA before they are transformed into siRNA. This enzyme should provide plants a second line of defense by degrading dsRNA intermediates of viral replication, however it is inhibited by the same VSR as those inhibiting RNAi, indicating that viruses had put in place tools that simultaneously counteract RNAi and RTL1 (Shamandi et al, 2015, PLoS Biology, doi: 10.1371/journal.pbio.1002326). During this thesis, the biological role of RTL1 in plant development and plant-pathogen interactions will be further examined. Indeed, no viable rtl1 mutant has been identified so far, suggesting an essential role of RTL1 in the plant's life. Moreover, RTL1 constitutive expression induces major developmental defects, indicating that RTL1 expression must be kept in check in most tissues. Finally, RTL1 expression is not only induced during viral infections, but also during bacterial infections, indicating that this enzyme plays a general role during plant-pathogen interactions, and that its expression probably participates in the manifestation of infectious symptoms.