Séquences virales endogènes: rôle dans l’évolution des virus et fonctions chez les plantes – EVENTS

Les séquences virales endogènes (EVE) sont des séquences nucléiques d’origine virale qui se sont intégrées dans le génome de leurs hôtes par des mécanismes de transfert de gène horizontal (HGT) passif ou actif. La majorité des EVE connues chez les plantes est issue de virus à génome ADN des familles Caulimoviridae et Geminiviridae.
Des partenaires du projet EVENTS ont montré récemment que des séquences appartenant à la famille Caulimoviridae sont présentes dans le génome de nombreuses angiospermes, notamment des espèces cultivées d’importance mondiale (riz, sorgho, oranger, vigne, pommier, poirier, fraisier, eucalyptus, peuplier, tomate, pomme de terre, concombre, coton). Les virus correspondants appartiennent à un nouveau genre viral putatif appelé Florendovirus. Plusieurs florendovirus endogènes sont structuralement capables de réplication, donc potentiellement infectieux ; cependant, aucune forme infectieuse de ces virus n’a jusqu’à présent été identifiée. D’autres partenaires du projet ont découvert dans le génome des ignames des séquences apparentées à des geminivirus (EGV ; famille Geminiviridae), et démontré que des protéines fonctionnelles codées par ces EGV sont synthétisées par les plantes hôtes. Fort de ces avancées, le projet EVENTS vise à élucider le rôle dans l’évolution des virus et les fonctions chez les plantes des EVE Caulimoviridae et Geminiviridae.
Dans le cadre de ce projet, des outils de criblage automatique des génomes de plantes seront créés et utilisés pour une recherche à grande échelle de nouvelles EVE qui donneront accès à des séquences virales intégrées il y a plusieurs millions à plusieurs dizaines de millions d’années. Ces EVE serviront à reconstruire l’histoire évolutive de lignées virales sur des pas de temps inédits et à générer des données qui nourriront les modèles prédictifs d’émergence virale.
Des outils sérologiques et moléculaires seront créés et utilisés pour étudier la contribution à la diversité des virus des EVE Caulimoviridae et Geminiviridae. Ils serviront à rechercher des particules virales et des génomes viraux infectieux d’espèces virales geminivirus et florendovirus dont des EVE sont présentes dans le génome de plantes. Leur nature infectieuse sera confirmée par des expériences de greffage sur des plantes indicatrices. Le rôle du silencing dans la régulation de l’expression des EVE sera également abordé, en recourant à des systèmes expérimentaux utilisant des EVE et des virus codant des inhibiteurs de silencing.
Le rôle des EVE Caulimoviridae et Geminiviridae dans la régulation génétique et épigénétique de l’expression des gènes de plantes fera l’objet d’analyses in silico. Des approches moléculaires et immunologiques seront utilisées pour rechercher des ARN messagers transcrits à partir d’EVE et les protéines virales correspondantes. Enfin, des approches expérimentales utilisant des clones viraux infectieux recombinants seront mises au point et utilisées pour étudier le rôle éventuel dans les mécanismes de défense antivirale des EVE Caulimoviridae, qui pourraient s’apparenter à des transgènes viraux naturels.
En mettant au point des approches novatrices, intégrées et multidisciplinaires pour recenser les EVE de plantes et caractériser leur rôle dans l’évolution des virus, leurs fonctions et rôles bénéfiques éventuels pour les plantes, le projet EVENTS se place résolument à la pointe des recherches sur les EVE, qui sont en pleine expansion. Au-delà des avancées scientifiques générées, ce projet apportera une contribution déterminante à des problématiques sociétales particulièrement prégnantes telles que le contrôle des maladies infectieuses d’origine virale et les biotechnologies végétales. Pour y parvenir, le projet rassemble un consortium d’équipes françaises, sud-africaines et australiennes aux expertises complémentaires en virologie, bio-informatique et systématique moléculaire qui collaborent de longue date et ont démontré leur capacité à relever des défis ambitieux.