Host RNA degradation pathways and influenza A virus interplay : identification of a major role of the cellular exonuclease ERI1 in the influenza A virus life cycle
Mécanismes de dégradation de l'ARN chez l'hôte et interaction du virus de l'influenza de type A : identification d'un rôle central de l'exonucléase ERI1 cellulaire dans le cycle de vie du virus de l'influenza de type A
par Marion DECLERCQ sous la direction de Sylvie VAN DER WERF
Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Virologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le lundi 16 septembre 2019 à Université de Paris (2019-....)

Sujets
  • ARN interférence
  • ARN polymérases
  • Exonucléases
  • Exoribonucleases
  • Influenzavirus A
  • Interactions hôte-microbes
  • Interférence par ARN
  • Relations hôte-virus
  • Stabilité de l'ARN
  • Transcription génétique
  • Virus -- Reproduction
  • Virus de la grippe A

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Mots clés
Crible interactomique, ARNm histones
Resumé
Les mécanismes de dégradation de l'ARN représentent un processus cellulaire central. En effet, ils contrôlent la stabilité et la qualité de l'ARN et, par conséquent, régulent l'expression des gènes. D'une part, la régulation de la stabilité des transcrits est un élément essentiel au maintien de l'homéostasie cellulaire mais aussi à l'établissement d'une réponse cellulaire adaptée en cas d'infection virale. D'autre part, le succès de l'infection virale dépend fortement de la capacité du virus à prendre le contrôle des machineries d'expression géniques cellulaires. De ce fait, les virus doivent interagir avec les machineries cellulaires de dégradation de l'ARN afin de contrôler à la fois, l'expression des gènes cellulaires, et celle des gènes viraux. De nombreuses études rapportent l'existence d'une interface majeure d'interaction entre les machineries eucaryotes de dégradation de l'ARN et les protéines virales. Les virus ont non seulement la capacité d'échapper aux voies cellulaires de dégradation, mais ils peuvent également manipuler ces mécanismes cellulaires de dégradation de l'ARN afin de promouvoir leur propre réplication.Les virus influenza de type A (IAV) sont des agents pathogènes majeurs responsables d'épidémies annuelles et de pandémies occasionnelles. Pour leur cycle de réplication, les IAV dépendent de nombreuses protéines cellulaires et établissent ainsi un vaste et complexe réseau d'interactions avec le protéome cellulaire. Par ailleurs, plusieurs études rapportent l'existence de liens étroits entre les IAV et les machineries de dégradation de l'ARN. Ainsi, identifier les interactions mises en jeu lors du cycle viral participe à une meilleure compréhension du cycle viral, nécessaire au développement de stratégies antivirales. Nous avons recherché des interactions entre les protéines virales impliquées dans la réplication des IAV et un ensemble de 75 protéines cellulaires portant des activités exoribonucléases et/ou associées aux mécanismes de dégradation de l'ARN. Au total, 18 protéines ont été identifiées comme interagissant avec au moins une des protéines virales testées. Par ailleurs, l'analyse du réseau d'interaction a mis en évidence un ciblage spécifique et préférentiel des voies de dégradation de l'ARN par les protéines des IAV. Enfin, parmi les interacteurs validés, un criblage par ARN interférence a identifié neuf facteurs comme étant nécessaires à la multiplication virale.Nous avons choisi de nous concentrer sur l'exoribonucléase 1 (ERI1), identifiée comme interacteur de plusieurs composants des RNPv (RiboNucleoProtéine virale) (PB2, PB1 et NP). ERI1, via ses différents rôles dans l'homéostasie des petits ARN régulateurs, dans la maturation des ARN ribosomiques ou dans la maturation et la dégradation des ARNm histones possède un rôle central dans le contrôle de l'expression génique. En explorant l'interaction entre ERI1 et les protéines virales au cours de l'infection, nous avons mis en évidence que i) ERI1 favorise la transcription virale et que, pour ce faire, ses deux activités - liaison à l'ARN et exonucléase - sont nécessaires, ii) ERI1 interagit avec les protéines virales de manière dépendante de l'ARN, iii) ERI1 interagit avec les RNPv, iv) les protéines virales interagissent avec une forme d'ERI1 associée aux ARNm histones. Ainsi, nos données tendent vers un modèle dans lequel ERI1 associée aux ARNm histones est cooptée par la polymérase virale en transcription, favorisant ainsi la multiplication des IAV par un mécanisme qui reste cependant encore à déterminer. Ainsi, le ciblage de ERI1 par les IAV représente un autre exemple du détournement des machineries de dégradation de l'ARN par les virus, visant à créer un environnement cellulaire favorable à la réplication virale.