Blanc SVSE 7 - Blanc - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie

Interactions virales avec la plante hôte contrôlent la transmission ultérieure par vecteur – VIP

Savoir comment les pucerons transmettent les virus de plante peut aider à lutter les virus.

Nos recherches montrent que la transmission des virus n'est pas un processus aléatoire. Plutôt, elle est le résultat des interactions intimes entre le virus, la plante hôte et le puceron vecteur. Déchiffrer ces mécanismes peut contribuer à établir des stratégies de lutte plus respectueuses pour l'environnement.

Recherche des modalités de la transmission des virus de plante.

Les pucerons transmettent beaucoup de virus de plante. Nous étudions les mécanismes permettant l'acquisition de ces virus par pucerons. Nos résultats montrent qu'un virus modèle (CaMV) perçoit la présence du puceron sur la plante et forme instantanément des formes virales transmissibles qui sont acquis par le puceron. L'enjeu est maintenant de connaître les mécanismes derrière et de savoir si d'autres virus ont développé des mécanismes similaires qui leur permettent de contrôler leur transmission.

Nous étudions les modalités de la transmission du CaMV et d'autres virus de plantes par observation au microscope et par des tests de transmission, où les pucerons test sont permis d'acquérir du virus sous différentes conditions expérimentales à partir soit des cellules isolées, soit des plantes intactes. Cela permet de corréler les changements observés dans les cellules et tissus visités par les pucerons avec l'efficacité de la transmission et ainsi déduire ses mécanismes.

Nous avons montré comment les usines virales (réservoir des particules virales) du CaMV participent à la transmission.
Nous avons mis en évidence que le CaMV reconnaît la présence des pucerons par les traces de chitine, un composant naturel qu'ils laissent derrière lors de leur activités.
Nous avons montré qu'un autre virus, le TuMV, réagit aussi à la présence des pucerons sur la plante infectée pour induire sa transmission. Par contre, les mécanismes divergent après une étape initiale en commun.

Nous allons continuer nos recherches sur les mécanismes de la transmission du CaMV au niveau moléculaire et cellulaire.
Nous allons continuer nos recherches sur la transmission du TuMV et établir les étapes en commun et divergentes.

Nous avons publié une étude sur le rôle des usines virales dans la transmission (Bak et al 2013, J Virol). Nous avons écrit plusieurs œuvres de synthèse, parmi eux deux revues dans les journaux prestigieux « Annual Review In Phytopathology » et « Current Opinion In Virology », ainsi qu'une revue en français, publiée sous forme accès libre dans le journal « Virologie ».
Lien:
www.jle.com/fr/revues/vir/e-docs/multiples_fonctions_des_usines_virales_lexemple_du_virus_de_la_mosaique_du_chou_fleur_cauliflower_mosaic_virus__302345/article.phtml

La transmission d’un hôte à un autre est une étape cruciale dans le cycle viral et la connaissance des mécanismes moléculaires et/ou cellulaires sous-jacents peut aider à combattre des épidémies. La recherche sur la transmission par vecteur - mode de transmission le plus répandu - s'est longtemps focalisée sur les interactions virus/vecteur, négligeant largement jusqu’à aujourd’hui le rôle de l'hôte.-Ce projet vise précisément à examiner le rôle de l'hôte dans la transmission, au travers de l’étude du Cauliflower mosaic virus (CaMV). Comme beaucoup de virus de plantes, le CaMV est un virus non-circulant, ce qui signifie que les particules virales transmises sont « simplement » retenues et relarguées d’un récepteur localisé à la pointe des stylets de l’insecte vecteur (un puceron). La liaison entre la particule virale et ce récepteur se fait par l'intermédiaire d’une protéine virale « assistante » de la transmission (helper component ou P2 dans le cas du CaMV) qui crée un « pont moléculaire » entre les deux. Nous avons montré que le CaMV induit la formation d'un seul grand corps d’inclusion dans chaque cellule végétale infectée, entièrement spécialisé dans le contrôle de la transmission par vecteur, que nous avons dénommé corps à transmission ou Transmission Body (TB), et qui contient la totalité de la protéine P2 . .
Nos résultats préliminaires (partiellement soumis) montrent que le TB est une structure dynamique qui « réagit » à la présence du vecteur afin d'optimiser l'efficacité de la transmission du CaMV : Des stress mécaniques ou chimiques (NaN3, CO2) induisent un influx très rapide (de l’ordre de quelques secondes) et très important de tubuline soluble dans le TB, suivi par – selon le type de stress – la désintégration du TB et la redistribution quasi-immédiate de la protéine P2 et des particules virales sur des microtubules corticaux dans toute la cellule. Ces changements morphologiques corrèlent fortement avec des taux de transmission accrus (+200-300%). Nous avons également montré que le comportement du puceron déclenche cette réponse du TB. Ceci signifierait que le CaMV « perçoit » la présence de son vecteur via les mécanismes de perception de la plante, et induit une réponse immédiate et coordonnée du TB, aboutissant à sa plus grande accessibilité par le vecteur, et donc à une transmission optimisée. Qu'un virus soit capable de percevoir, quasiment en temps réel, son environnement au-delà de la cellule, et d’y réagir de manière immédiate et appropriée, est un concept absolument novateur, d'une importance majeure non seulement pour la virologie végétale et la virologie générale, mais au-delà, pour la biologie cellulaire.
Après avoir démontré que le TB du CaMV, au moins, réagit à la présence du vecteur afin d'optimiser la transmission du virus, notre projet vise maintenant à I) décortiquer les voies de perception/signalisation sous-jacentes de l’activation du TB, de même qu'à utiliser cette réponse pour étudier les interactions très précoces puceron/plante (encore très mal connues), II) identifier les mécanismes cellulaires derrière ce phénomène, et III) tester si d'autres virus ont développé des stratégies similaires afin d'augmenter l'efficacité de leur transmission. Ce dernier point, s'il peut être confirmé, représentera une avancée majeure pour la recherche sur la transmission par vecteur. Plus généralement, des phénomènes similaires de réponses virales immédiates à de stimuli extérieur à la cellule pourraient alors être recherchés pour n’importe quel virus, n’importe quel hôte et pour toutes les étapes du cycle viral.

Coordinateur du projet

Monsieur Martin Drucker (BGPI) – drucker@supagro.inra.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

INRA, UMR 385 BGPI

Aide de l'ANR 399 892 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2012 - 48 Mois

Liens utiles

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter