Étude de la fonction antivirale de protéines Argonautes

Abstract

Chez les plantes, le mécanisme de l’ARN interférence régule l'expression des gènes par l'action des protéines Dicer-like (DCL) et Argonaute (AGO). De plus, l’ARN interférence fonctionne aussi comme un mécanisme de défense antiviral en ciblant l'ARN double brin dérivé du virus. La plante modèle, Arabidopsis thaliana, code pour 10 protéines AGO avec des fonctions spécialisées. Une fonction antivirale a été identifiée pour certaines d’entre elles contre différents virus. Néanmoins, mise en part AGO2, l’implication des autres AGOs dans la défense antivirale contre les Potexvirus n’est pas totalement élucider.

Au cours de mes travaux, j’ai démontré, à l’aide d’essais fonctionnels, que toutes les protéines AGOs possèdent la capacité intrinsèque de reconnaître et cibler l’ARN viral lorsque cet ARN n’est pas protégé à l’intérieur du complexe de réplication viral. Des essais génétiques ont permis de démontrer que la protéine AGO5 d’Arabidopsis contribue, conjointement avec AGO2, à l’immunité antivirale de cette plante contre PVX sauvage capable de former des complexes de réplication. De façon encore plus importante, nous démontrons que toutes les protéines AGO d’Arabidopsis possèdent la capacité intrinsèque de reconnaître et cibler l’ARN viral lorsque cet ARN n’est ni protégé par l’action d’un VSR ou par un complexe de réplication viral intact suggérant que la formation de ces complexes permet de protéger les ARN viraux de la machinerie antivirale de l’hôte.

De façon intéressante, nous démontrons que bien qu’AGO2 et AGO5 possèdent une activité antivirale contre PlAMV, un potexvirus, la répression de ce dernier chez Arabidopsis dépend majoritairement de la protéine AGO4.

L’étude de la variabilité de la séquence codante d’AGO2 chez différentes accessions d’Arabidopsis thaliana m’a permis d’identifier deux régions, dans la protéine AGO2, importantes pour l’activité antivirale de cette protéine et qui ont été soumises à la sélection naturelle. La variabilité génétique retrouvée dans ces deux régions joue un rôle dans la détermination de la gamme d’hôte pour les virus végétaux. Ce genre de rôle n’a jamais été décrit pour le mécanisme de l’ARN interférence.