Virus chikungunya, Virus Zika, Virus à ARN, Évolution expérimentale, Sociovirologie, Génomes viraux défectifs, Complémentation, Recombinaison, Trade-off, Arbovirus, Séquençage à haut débit

Les virus à ARN sont l'une des entités biologiques évoluant le plus rapidement. À l'aide de leur taux de mutation, recombinaison et replication élevés, ainsi que leurs petits génomes, ils s'adaptent aisément à de nouveaux hôtes, causant régulièrement des épidémies. Malgré leur simplicité, leur capacité à interagir entre eux par complémentation et d'autres formes de comportements collectifs fait émerger des dynamiques populationnelles complexes. Dans mon travail de thèse sur deux arbovirus, j'explore deux aspects de ces interactions sociales et leur influence sur l'évolution virale. Une première partie de ce manuscript s'intéresse au rôle des génomes viraux défectifs (DVG) généralement décrits comme des sous-produits délétaires de la polymérase ARN-dépendante des virus à ARN. Dans ces travaux, nous avons testé si les DVG étaient capables d'intéragir positivement avec les génomes viraux standards. Premièrement, nous avons indentifié une mutation de résistance à la ribavirine située dans la polymérase virale qui restaure les titres viraux en conditions mutagènes. Nous avons par la suite introduit cette mutation dans un DVG du virus Zika précédemment identifié, et démontré que ces DVGs accéléraient l'adaptation virale au traitement par recombinaison génétique. Nous avons montré que l'absence d'observation de complémentation était causée par l'impossibilité du domaine polymérase de NS5 à être trans-complémenté. Enfin, nous avons montré que non seulement les DVGs pouvaient être empaqueté en trans, mais qu'ils pouvaient égelement être co-empaquetés avec des génomes standards afin d'assurer leur maintien. Dans une seconde partie, j'ai ré-étudié l'hypothèse du compromis évolutif (trade-off) des arbovirus qui expliquerait leurs faibles taux de substitution dans la nature. En utilisant des clones du virus chikungunya barcodés et des techniques de séquençage à haut débit, j'ai proposé un design experimental capable de résoudre les contradictions entre précédentes études. J'ai identifié que la diversité géntique variait selon les régions du génome et le régime de sélection. Les virus soumis à l'alternation entre hôtes montrent une diversité restraintes à chaque locus au niveau de l'hôte le moins permissif, ainsi que pour l'accumulation des DVG spécifiques. L'analyse du nuage de variant a montré qu'ils avaient acquis en partie des mutations associées à l'adaptation chez le moustique, ainsi que des mutations spécifiques au régime alterné. Ces observations s'expliquent par l'asymétrie du trade-off: l'adaptation initiale aux cellules de mammifères a un coût adaptatif en cellules d'insectes, ce qui empêche ces mutations d'apparaître dans le régime alterné. De plus, nous n'avons pas observé de coût du généralisme, et nous proposons que cela s'explique par un paysage adaptif différent avoisinant le chemin évolutif d'apatation aux cellules d'insectes.