DS0504 -

Résistance des plantes aux virus par CytoRP, un mutant d'une RNase P protéique – CytoRP

CytoRP une technologie pour obtenir des plantes résistantes aux virus

Le projet CytoRP a pour objectif de développer une nouvelle stratégie de lutte anti-virale chez les plantes. Il est basé sur l'utilisation de protéines PRORP modifiées appelées CytoRP. Les protéines PRORP sont une nouvelle famille de RNase P, qui sont des enzymes impliquées dans la maturation de précurseurs d'ARNt. Ces enzymes peuvent reconnaître et couper des structures « ARNt-like » (TLS), telles que celles présentes à l'extrémité 3’ de l'ARN génomique de nombreux virus de plantes.

Obtenir des plantes résistantes aux virus par la technologie CytoRP

Le but de ce projet est de fournir une preuve de concept essentielle pour la technologie CytoRP, ce qui constitue une étape préalable à ses futures applications commerciales, telles que définies en collaboration avec des partenaires industriels.

Afin de promouvoir la co-localisation de PRORP et des cibles ARN virales, une version cytosolique de PRORP, dénommée « CytoRP » a été conçue, et cette invention a récemment été protégée par un brevet européen. L'objectif de ce projet est maintenant de valider son utilisation en tant que stratégie de lutte anti-virale. Les résultats préliminaires obtenus montrent que CytoRP est effectivement capable d’effectuer le clivage de séquences d'ARN viral in vitro et suggèrent qu'une protection vis à vis des virus de lignées transgéniques exprimant CytoRP peut être obtenue in vivo.

-Caractérisation en détails de l’activité RNase P (clivage des TLS du TYMV) de CytoRP.
-Obtention d’une gamme de plantes exprimant CytoRP sous le contrôle de différents promoteurs (natifs et 35S) et possédant différents niveaux d’expression de CytoRP.
-Construction de plantes CytoRP par édition du génome par la technologie CRISPR-Cas9.
-Résultats préliminaires concernant la résistance in vivo des plantes CytoRP aux infections virales.

Le projet de recherche CytoRP et sa stratégie de valorisation sont les suivants: d'abord, l'utilisation de CytoRP comme une stratégie antivirale sera validée en utilisant Arabidopsis thaliana et le virus de la mosaïque jaune du navet (TYMV) comme pathosystème modèle. Ensuite, la technologie CytoRP sera appliquée à une pathosystème d’intérêt économique tel que la tomate et le virus de la mosaïque du concombre (CMV). Enfin, des lignées CytoRP seront générées par une stratégie d’édition du génome (par exemple la technologie de CRISPR-cas9), afin de déterminer si la résistance antivirale peut être obtenue en utilisant des mutations ponctuelles ou des délétions génomiques courtes.

Gobert, A., Giegé, P. « Methods for increasing the resistance of a plant to a plant RNA virus » European patent office, N°EP14305771.9.
Extension international en cours d’évaluation.

Moriceau L, Jomat L, Bressanelli S, Alcaide-Loridan C

Le projet CytoRP a pour objectif de développer une nouvelle stratégie de lutte anti-virale chez les plantes. Il est basé sur l'utilisation des protéines PRORP, une nouvelle famille de RNase P, qui sont des enzymes impliquées dans la maturation de précurseurs d'ARNt. Ces enzymes peuvent reconnaître et couper non seulement les ARNt, mais également des structures « ARNt-like » (TLS), telles que celles présentes à l'extrémité 3’ de l'ARN génomique de nombreux virus de plantes.

Ces structures étant essentielles à l'infectivité virale, leur clivage par PRORP devrait empêcher les virus de se répliquer et devrait donc protéger les plantes contre l'infection. Toutefois, les protéines PRORP n’étant pas exprimées dans les compartiments cellulaires où la multiplication virale a lieu, un tel processus a très peu de chances de se produire spontanément in planta.

Afin de promouvoir la co-localisation de PRORP et des cibles ARN virales, une version cytosolique de PRORP, dénommée « CytoRP » a été conçue, et cette invention a récemment été protégée par un brevet européen. L'objectif de ce projet est maintenant de valider son utilisation en tant que stratégie de lutte anti-virale. Les résultats préliminaires obtenus montrent que CytoRP est effectivement capable d’effectuer le clivage de séquences d'ARN viral in vitro et suggèrent qu'une protection vis à vis des virus de lignées transgéniques exprimant CytoRP peut être obtenue in vivo.

Ce projet sera réalisé grâce à la collaboration de deux laboratoires académiques de compétences complémentaires: Le partenaire 1 (équipe « Fonction des protéines PPR », Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, Strasbourg, PI: Philippe Giegé) qui a découvert les protéines PRORP chez les plantes et développé la technologie CytoRP, et le partenaire 2 (équipe "Virologie moléculaire", Institut Jacques Monod, Paris, PI: Isabelle Jupin), spécialisé en virologie moléculaire et cellulaire végétale.

Le but de ce projet est de fournir une preuve de concept essentielle pour la technologie CytoRP, ce qui constitue une étape préalable à ses futures applications commerciales, telles que définies en collaboration avec des partenaires industriels.

Le projet de recherche CytoRP et sa stratégie de valorisation sont les suivants: d'abord, l'utilisation de CytoRP comme une stratégie antivirale sera validée en utilisant Arabidopsis thaliana et le virus de la mosaïque jaune du navet (TYMV) comme pathosystème modèle. Ensuite, la technologie CytoRP sera appliquée à une pathosystème d’intérêt économique tel que la tomate et le virus de la mosaïque du concombre (CMV). Enfin, des lignées CytoRP seront générées par une stratégie d’édition du génome (par exemple la technologie de CRISPR-cas9), afin de déterminer si la résistance antivirale peut être obtenue en utilisant des mutations ponctuelles ou des délétions génomiques courtes.

Le projet devrait conduire à l'élaboration de plantes avec un large éventail de résistances anti-virales, et ainsi de contribuer à l'augmentation des rendements agricoles avec une utilisation limitée de pesticides.

Coordinateur du projet

Monsieur Philippe Giegé (CNRS-Institut de Biologie Moléculaire des Plantes)

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

CNRS-IBMP CNRS-Institut de Biologie Moléculaire des Plantes
IJM Institut Jacques Monod

Aide de l'ANR 392 040 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2016 - 48 Mois

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