Tenants et aboutissants de l’infection virale chez la plante

Responsable d'équipe : Véronique ZIEGLER-GRAFF

Thème de recherche

En début d’infection virale, la mise en place d’interactions spécifiques et non spécifiques entre des facteurs viraux et cellulaires conditionne la progression ou l’arrêt de l’infection. En particulier, certaines voies de résistance peuvent être contournées par les virus en exprimant divers facteurs de pathogénicité. Parmi ces facteurs, certains agissent en dérégulant des voies de défense innées comme l’interférence par l’ARN (ou RNA silencing, RNAi) ou les voies de signalisations hormonales initialement mises en place pour limiter ou stopper leur progression. Nous nous intéressons aux mécanismes moléculaires impliqués dans la pathogénicité, la suppression du RNA silencing et le mouvement viral. En effet, ces fonctions virales semblent être intimement coordonnées pour parvenir à une infection efficace. Les modèles viraux étudiés sont des virus appartenant aux genres Benyvirus et Polerovirus qui se différencient par leurs stratégies d’expression, leurs mécanismes de propagation dans la plante et leurs modes de transmission vectorielle.

Les projets

  • Etude du mouvement des polérovirus dans le phloème (Véronique ZIEGLER-GRAFF)
  • Rôle de la protéine P0 des polerovirus dans l’établissement de l’infection (Véronique ZIEGLER-GRAFF)
  • Rôle de l’ARN non codant du BNYVV dans l’infection virale (David GILMER)
  • Maintien de l’intégrité du génome du BNYVV au cours de l’infection systémique (David GILMER)
  • Synergisme entre BNYVV et BMYV (Polerovirus) (David GILMER)

Projets en cours

Etude du mouvement des polérovirus dans le phloème

Porteur de projet : Véronique ZIEGLER-GRAFF

Les polérovirus se caractérisent par leur transmission obligatoire par puceron et leur tropisme phloémien. Récemment nous avons découvert une nouvelle protéine, la protéine P3a codée par un gène cryptique conservé chez les polérovirus. Cette petite protéine, exprimée à partir d’un codon d’initiation non conventionnel, est essentielle au mouvement viral à longue distance dans la plante. Nous cherchons maintenant à préciser son mode d’action, en étudiant en particulier les interactions avec les autres protéines virales nécessaires au mouvement du virus dans le phloème.

Rôle de la protéine P0 des polerovirus dans l’établissement de l’infection

Porteur de projet : Véronique ZIEGLER-GRAFF

La protéine P0 des polerovirus est un suppresseur de RNA silencing qui agit en dégradant la protéine ARGONAUTE 1, l’effecteur clé de cette voie de défense antivirale. Cette action entraîne des dérégulations géniques susceptibles de participer à la mise en place de l’infection. Notre objectif vise à déterminer si ces dérégulations pourraient également jouer un rôle dans la dissémination par pucerons. Cet axe de recherche est mené en collaboration avec l’équipe du Dr. Véronique Brault à l’INRA de Colmar.

Parallèlement à ce projet, nous poursuivons l’étude fonctionnelle de la protéine P0 par des approches de recherche de partenaires cellulaires et de mutagenèse dirigée.

Rôle de l’ARN non codant du BNYVV dans l’infection virale

Porteur de projet : David GILMER

Le BNYVV (Beet necrotic yellow vein virus) est l’agent responsable de la rhizomanie de la betterave à sucre caractérisée par une prolifération anarchique du chevelu racinaire. Selon les isolats, le génome viral est constitué de quatre ou cinq ARN simple brin de polarité positive. L’ARN-3 subit un clivage conduisant à l’accumulation d’un ARN non codant (ncRNA) stabilisé par la séquence « coremin » présent sur l’ARN-3. Ce ncRNA est essentiel au mouvement à longue distance du virus au même titre que la protéine p14, suppresseur de RNAi. Les études entreprises au laboratoire visent à comprendre les liens existant entre le mouvement viral à longue distance et le RNAi.

Maintien de l’intégrité du génome du BNYVV au cours de l’infection systémique

Porteur de projet : David GILMER

Les quatre à cinq ARN constitutifs du génome du BNYVV sont encapsidés séparément dans des particules hélicoïdales. Nos travaux visent à déterminer par quel processus l’ensemble de ces ARN parviennent à se retrouver au sein d’une même cellule pour initier un nouveau cycle réplicatif, après un transport à longue distance dans les tissus vasculaires. Des approches préliminaires, initiées en collaboration avec le laboratoire du Dr. Claudio Ratti (Bologne, Italie), démontrent l’existence d’interactions moléculaires entre les ARN viraux, interactions que nous allons caractériser.

Synergisme entre BNYVV et BMYV (Polerovirus)

Porteur de projet : David GILMER

La co-infection de betteraves à sucre par les virus BNYVV et Beet mild yellowing virus (BMYV, polerovirus) a été observée au champ dans des conditions d’infections naturelles. Les plantes co-infectées présentent des symptômes plus sévères par rapport aux infections simples. En collaboration avec la société SESVanderHave, nous étudions le synergisme potentiel entre les deux virus et les conséquences pour la culture des betteraves.

Membres de l'équipe

Publications

  • FLOBINUS A., HLEIBIEH Kamal, KLEIN E., RATTI Claudio, BOUZOUBAA S. and GILMER D.

    A Viral Noncoding RNA Complements a Weakened Viral RNA Silencing Suppressor and Promotes Efficient Systemic Host Infection

    VIRUSES, 8:12, 2016. | PMI27782046 :

  • DALL'ARA M., RATTI Claudio, BOUZOUBAA S. and GILMER D.

    Ins and Outs of Multipartite Positive-Strand RNA Plant Viruses: Packaging versus Systemic Spread

    VIRUSES, 8(228):1-18, 2016. | PMI27548199 :

  • SMIRNOVA E., FIRTH A.E., MILLER W.A., SCHEIDECKER D., BRAULT V., REINBOLD C., RAKOTONDRAFARA A.M., CHUNG B.Y.W. and ZIEGLER-GRAFF V.

    Discovery of a small Non-AUG-Initiated ORF in Poleroviruses and Luteoviruses that is required for long-distance movement

    PLoS pathogens, 6(11):e1004868, 2015. | PMI25946037 :

  • ALMASI R., MILLER W.A. and ZIEGLER-GRAFF V.

    Mild and severe cereal yellow dwarf viruses differ in silencing suppressor efficiency of the P0 protein

    Virus Research, 208:199-206, 2015. | PMI26116275 :

  • CHIBA S., HLEIBIEH K, DELBIANCO A., KLEIN E., RATTI C., ZIEGLER-GRAFF V., BOUZOUBAA S. and GILMER D.

    The benyvirus RNA silencing suppressor is essential for long distance movement, requires both Zinc-finger and NoLS basic residues but not a nucleolar localization for its silencing suppression activity

    Molecular Plant-Microbe Interactions, 26(2):168-181, 2013. | PMI23013437 :

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