HIV-1 Group O Genetic Diversity : Characterization, Evolution and Associated Viral Properties

par Marie Leoz

Thèse de doctorat en Apsects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie

Sous la direction de Jean-Christophe Plantier.

Le jury était composé de François Simon, Astrid Vabret, Stéphane Hue.

Les rapporteurs étaient Samuel Alizon, Pierre Roques.


  • Résumé

    Les VIH-1 de groupe 0 (VIH-1/0) sont des variants rares, essentiellement retrouvés au Cameroun où ils représenteraient plusieurs milliers de cas. Les causes de leur faible diffusion restent méconnues: leur émergence serait aussi ancienne que les VIH-1 de groupe M, pourtant devenus pandémiques. En près d'un siècle, les VIII-1/0 ont développé une importante diversité génétique, dont la description reste ambiguë du fait de l'existence de plusieurs nomenclatures basées sur un nombre restreint de séquences génétiques. Peu de données sont disponibles quant aux causes de cette diversité et à son impact sur diverses propriétés virologiques. La mutation Y181C de la Transcriptase Inverse (TI) a toutefois été proposée comme critère de classification des VIH-1/0, et suspectée de conférer un avantage réplicatif à ceux chez qui elle serait naturellement présente. Ce travail a donc constitué à caractériser plus largement la diversité génétique des vm-vo, et à explorer la dynamique de leur évolution au cours du temps à l'aide de méthodes bayésiennes. Nous avons ainsi identifié deux phases de diversification successives, liées au développement de deux sous-groupes: T, minoritaire et ayant émergé dans les années 1960, et H, majoritaire et ayant émergé du sous-groupe T dans les années 1980. La présence de la mutation 181C a été associée au sous-groupe H, ce qui a conduit à la définition de trois populations virales: H/181C-like, H/181Y-like et T/181Y-like. Une forte conservation du motif signature K28, K103, 1142, D174, L178 au niveau de la poche non catalytique de la TI des virus H/181C-like a été mise en évidence, mais aucun de ces marqueurs (présence de la mutation 181C, appartenance à la population H/181C-like ou présence du motif associé) ne semble être lié à un plus haut niveau de réplication virale in vivo. Afin de développer les connaissances sur le tropisme des VIH-110, une propriété en lien avec l'évolution 1 clinique de l'infection par VIH-11M ou VIH-2, nous avons développé un outil de phénotropisme basé sur la production de pseudovirus présentant un clone de glycoprotéine d'Enveloppe V111-1/0. Nous avons montré que les 16 Enveloppes produites n'utilisaient que le corécepteur CCR5, malgré l'exploration d'échantillons séquentiels et/ou prélevés en phase d'infection tardive. Enfin, pour permettre l'analyse des propriétés phénotypiques liées aux différentes populations VIH-1/0, nous avons participé à la production de trois nouveaux de clones moléculaires infectieux représentant deux souches H/181C-like et une souche T/181Y-like. Ces clones ont contribué à démontrer comment les VIH-1/0 contrecarraient l'action de la Tetherine et modulaient l'expression de NFKB par le biais des protéines Nef et Vpu. En conclusion, nos résultats suggèrent une dynamique d'évolution des V111-1/0 plus complexe que suspectée jusqu'alors, ayant entraîné l'émergence de deux sous-groupes distincts. Nous avons unifié les 1 différents systèmes de nomenclature, décrit des caractéristiques distinguant trois populations virales, et développé de nouveaux outils pour contribuer à une meilleure connaissance des conséquences de leur diversité génétique.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    HIV-1 group 0 viruses (HIV-1/0) are rare variants that are mostly found in Cameroon, where the y are thought to represent thousands of cases. The reasons for their limited diffusion are poorly understood: their emergence is estimated to be as ancient as that of the pandemic HIV-1 group M. Almost a century later, HIV-1/0 have developed a broad genetic diversity, which can only ambiguously be described due to the existence of several nomenclatures, each based on few genetic sequences. Little is known of the causes for this diversity and the impact it has on diverse viral properties. The Reverse Transcriptase (RT) mutation Y181C, however, has been proposed as classification criteria and suspected to confer a replicative advantage to the HIV-1/0 strains naturally presenting it. Hence, we aimed at better characterizing HIV-1/0 genetic diversity and exploring their diversification dynamics over tune using Bay Sian inférence. In so doing, we have identified two successive phases of HIV-1/0 diversification, each linked to the development of a particular subgroup: the minor subgroup T emerged in the 1960's, and the major subgroup H emerged from T in the 1980's. Natural presence of RT mutation 181C has been associated with subgroup H, which led to the udefinition of three viral populations: H1181C-like, H/181Y-like and T/181Y-like. A high degree of K28, K103, 1142, D174, L178 signature pattern conservation in the non-catalytic RT pocket of H/181C-like viruses has been observed, but neither presenting the 181C mutation, nor belonging to the H/181C-like cluster or presenting the associated pattern was related to higher replication level in vivo. In an attempt to developing knowledge of H1V-1/0 tropism — a property linked with the evolution of the natural course of HIV-1/M or HIV-2 infection — we have developed a phenotropism assay based on the production of clonai HIV-1/0 Env glycoprotein-presenting pseudotyped viruses. We have shown that the 16 Env we tested only used CCR5, despite the exploration of sequential and/or late stage samples. Finally, in order to allow for phenotypic investigation of diverse HIV-1/0 populations, we participated in the production of three new Infectious Molecular Clones deriving from two representatives of H/181C-like strains and one representative of T/181Y-like strains. These clones have contributed to unravelling the mechanisms for Tetherin counteraction and regulation of NFkB 111 expression by HIV-1/0 Nef and Vpu. In conclusion, our results suggest that HIV-1/O evolution dynamics were more complex than suspected and led to the emergence of two distinct subgroups. We have unified the diverse nomenclature systems, described some characteristics associated to three viral populations, and developed new tools to contribute in a better understanding of the consequences of HIV-1/O genetic diversity.

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  • Détails : 1 vol. (138-[15 p.] f.)
  • Annexes : Bibliogr.219 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THD 16.14
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