Caractérisation in vivo de la suppression du RNA silencing intracellulaire et systémique par la protéine P15 du Peanut clump virus

In vivo study of the suppression of cell-autonomous and systemic RNA silencing by the Peanut clump virus protein P15

• Auteur / Autrice : Marco Incarbone
• Direction : Patrice Dunoyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 05/12/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Sébastien Pfeffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Dunoyer, Sébastien Pfeffer, Hervé Vaucheret, Peter Brodersen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Vaucheret, Peter Brodersen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments silenceurs transcriptionnels

Interférence par ARN

Virus -- Reproduction (biologie)

Protéines virales

ARN interférence

Phytovirus

Mots clés libres

Virus

SiRNA

RNA silencing systémique

Suppresseur de RNA silencing

Peroxisome

Virus

SiRNA

Non-cell autonomous RNAi

Suppressor of RNA silencing

Peroxisome

Piggyback

Résumé

Chez les plantes, le RNA silencing (RNAi) est le principal mécanisme de défense antivirale. Il est opéré par de petites molécules d’ARN (siRNA), de 21-22nt de long, générées à partir de l’ARN viral par DCL4 et DCL2, respectivement. Ces siRNA confèrent la séquence-spécificité des réactions de défense intracellulaire et peuvent se déplacer à longue distance pour immuniser les cellules saines. En conséquence, les virus ont développé des protéines (VSRs) capables de supprimer ces deux aspects du RNAi. Au cours de cette thèse, j’ai pu démontrer in vivo que la protéine P15 du Peanut clump virus (PCV) est capable de séquestrer les siRNA de 21 et 22nt et qu’elle bloque le mouvement de ces derniers plus efficacement que ceux de 21nt. Pour compenser cette faiblesse, au cours de l’infection par le PCV, P15 est transportée à l’intérieur des peroxisomes en association avec les siRNA qu’elle séquestre. Le confinement des siRNA mobiles de 21nt à l’intérieur de ces organelles conduit à une inhibition du RNAi systémique et stimule fortement la propagation du PCV à travers la plante. Ces travaux définissent une nouvelle stratégie de pathogénèse virale au cours de laquelle une organelle est utilisé pour neutraliser des molécules de défense produites par l’hôte.

In plants, RNA interference (RNAi) is the main antiviral defense mechanism. It is initiated through the processing of viral RNA into 21-22nt long siRNA by DCL4 and DCL2, respectively. These siRNA can mediate sequence-specific local defense reactions (cell-autonomous RNAi) or move to distant tissues to prime defenses in naive cells (systemic RNAi). Consequently, viruses have evolved proteins (VSRs) to suppress both aspects of RNAi. In this in vivo study, I show that P15, the VSR of Peanut clump virus (PCV), binds and sequesters both 21nt and 22nt siRNA. Importantly, it stops the movement of 22nt siRNA more efficiently than 21nt siRNA. During infection, P15 is shuttled into peroxisomes, and is able to « piggyback » siRNA into these organelles. By confining mobile DCL4-dependent antiviral 21nt siRNA within peroxisomes, P15 is able to shut down systemic RNAi and strongly promote PCV movement. This work describes a novel pathogenic strategy in which an organelle is used to neutralize host defensive molecules.