Transcription et réplication du génome du virus Hantaan : caractérisation des éléments requis en cis et des facteurs agissant en trans

par Laure Deflubé

Thèse de doctorat en Microbiologie. Virologie

Sous la direction de Sylvie Van der Werf.

Soutenue en 2007

à Paris 7 .

mots clés

• Virus Hantaan
• ARN viral
• Génome
• Transcription génétique
• Lignée cellulaire
• Plasmides
• Protéines de l'enveloppe virale

Résumé

Le virus Hantaan (HTNV ; genre Hantavirus, famille Bunyaviridae) possède un génome composé de trois segments d'ARN de polarité négative. Un système de transcription et réplication transitoire d'ARN pseudo viraux ou minigénomes a été utilisé pour étudier les facteurs agissant en trans et les éléments agissant en cis localisés dans les régions non codantes (RNC) des segments viraux et nécessaires à leur transcription et à leur réplication. Tout d'abord, il a été montré que la protéine N n'est nécessaire ni à la transcription ni à la réplication contrairement à ce qui a été observé pour les autre virus à ARN négatif. Ensuite, la capacité de la protéine L à reconnaître un promoteur interne a été mise en évidence par l'analyse de minigénomes comportant des nucleotides supplémentaires à l'extrémité des RNC. L'hypothèse selon laquelle la séquence conservée de quatorze nucleotides à l'extrémité des RNC constituerait le site de liaison de la polymérase, a été étudiée par l'introduction de substitutions puis sa délétion. Aucune de ces altérations n'a empêché la protéine L de transcrire et répliquer les ARN pseudo viraux. De plus, la possibilité de transcrire un minigénome en orientation antisens dénué de RNC 5' a permis de démontrer que l'interaction des deux extrémités d'un segment viral n'est pas nécessaire pour l'attachement de la polymérase et l'initiation de la transcription. Ce minigénome sans RNC 5' a également permis l'identification d'éléments localisés dans la RNC 3' agissant en cis sur la transcription. Ces résultats surprenants remettent en cause la validité des dogmes du domaine des virus à ARN négatif pour HTNV et par extension pour l'ensemble du genre Hantavirus.

Titre traduit

Transcription and replication of Hantaan virus genome : c/s-acting elements and frans-acting factors characterization

Résumé

Hantaan virus (HTNV; Hantavirus genus, Bunyaviridae family) has a genome that consists of three single-stranded RNA segments. A System for transient transcription/replication of viral-like RNAs or minigenomes has been used to study frans-acting factors and c/s-acting elements within the non coding regions (NCRs) of the viral RNA segments that are required for transcription and replication. First, we found that the N protein is not required for either transcription or replication, contrary to what has been described for other negative strand RNA viruses. Next, we analyzed HTNV minigenomes with additional nucleotides on viral genome segment ends showing that the L protein is able to recognize an internally located promoter. Furthermore, we probed the putative polymerase binding site by deleting or introducing nucleotide substitutions in the conserved sequence of 14 nucleotides localized at the end of the NCRs. Such mutations did not affect the ability of the L protein to transcribe and replicate the viral-like RNA. In addition, a vRNA-oriented minigenome lacking the 5' NCR was found to be a functional template for transcription by the L protein, demonstrating that no interaction between both viral segment ends are required for polymerase binding and transcription initiation. This minigenome lacking the 5' NCR has been further used to identify transcription cis acting elements within the 3' NCR. These surprising results lead us to wonder if well-accepted dogmas in the negative strand RNA virus field apply to HTNV as well as to the entire Hantavirus genus.