Incorporation sélective des segments d'ARN génomiques du virus influenza A : vers une compréhension des mécanismes moléculaires

• Auteur / Autrice : Emilie Fournier
• Direction : Roland Marquet, Bruno Lina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus de la grippe A

Recombinaison génétique

Résumé

Le génome du virus influenza A est composé de huit segments d’ARN simple brin de polarité négative codant pour 12 protéines virales. À la fin de chaque cycle viral, les huit segments d’ARN viraux (ARNv) sont assemblés puis encapsidés et de nouvelles particules virales sont libérées hors de la cellule. Pour être infectieuse, chaque particule virale doit contenir au moins un exemplaire de chaque segment d’ARNv. Le mécanisme moléculaire contrôlant la sélection et l’assemblage des segments d’ARNv est encore mal compris. Il a été montré que les extrémités des régions codantes de chaque segment contiennent les signaux spécifiques d’encapsidation nécessaires à leur incorporation au sein du génome viral. Un nombre croissant de travaux utilisant la souche modèle A/WSN/33 (H1N1), propose que l’assemblage du génome viral soit régi via un mécanisme sélectif impliquant des interactions ARN/ARN au sein des signaux spécifiques d’encapsidation. Mon projet de thèse propose une approche originale pour tenter d’apporter une preuve directe de l’existence d’interactions ARN/ARN entre séquences contenant les signaux spécifiques d’encapsidation. L’existence d’interactions ARN/ARN spécifiques a été montrée in vitro par la technique du retard de migration électrophorétique pour les ARNv de la souche contemporaine A/Moscou/99 (H3N2). Le maintien des interactions ARN/ARN mise en évidence impliquent les régions contenant a priori les signaux spécifiques d’encapsidation. Nous avons alors défini un premier réseau d’interactions ARN/ARN permettant d’assembler les huit segments d’ARN génomiques en un seul macrocomplexe. La reconstitution en 3D par tomographie en microscopie électronique de ce macrocomplexe a permis de confirmer l’organisation relative des segments d’ARN viraux et l’existence d’une plateforme constituée des complexes polymérases viraux. Par l’utilisation de la technique de génétique inverse, nous avons également montré l’implication des certaines séquences codantes terminales dans la sélection des segments d’ARNv dans le cas particulier d’un réassortiment génétique forcé entre un virus aviaire H5N2 et un virus humaine H3N2. En conclusion, nos travaux ont permis d’attribuer pour la première fois une fonction à certaines régions du génome viral comprenant les signaux spécifiques d’encapsidation de la souche contemporaine A/Moscou/33 (H3N2). La cartographie précise des séquences ARN impliquées permettrait de comprendre et de maîtriser la sélection et l’assemblage du génome viral du virus influenza A dans le cas d’une infection simple ou d’un réassortiment génétique.

The genome of influenza A viruses consists of eight viral RNAs (vRNAs) that form viral ribonucleoproteins (vRNPs). The mechanism ensuring selective packaging of one copy of each vRNA is unknown. We report that, in vitro, all vRNA segments are involved in a single network of intermolecular interactions. The regions involved in several interactions were identified and correspond to known packaging signals. Chemical probing of one of those regions revealed that it is involved in inter-vRNP interactions in native virions. In electron tomography 3D-reconstructions, the eight vRNPs form a common platform at the budding tip of the virions that is thick enough to contain most known packaging signals. Collectively, our findings support a model in which the eight genomic RNA segments are selected and packaged as an organized supramolecular complex held together by direct base-pairing of the packaging signals.