La dégradation de l’ARN est un mécanisme de défense antiviral chez les plantes qui est contrecarré par des suppresseurs de silençage de l’ARN viral
Citation
Li, F., Wang, A. (2018). RNA decay is an antiviral defense in plants that is counteracted by viral RNA silencing suppressors. PLoS Pathogens, [online] 14(8), http://dx.doi.org/10.1371/journal.ppat.1007228
Résumé en langage clair
Le silençage de l’ARN et la dégradation de l’ARN sont deux voies essentielles qui déterminent le devenir des molécules d’ARN cellulaires. Il a été avancé que la dégradation de l’ARN entre en compétition avec le silençage de l’ARN pour les substrats de l’ARN et que ce phénomène entraîne une suppression du silençage de l’ARN chez les plantes. Dans le présent rapport, nous montrons que la sous-expression de protéines cytoplasmiques clés codées par des gènes associés à la voie de dégradation de l’ARN, plutôt que leur surexpression, atténue le silençage de l’ARN et facilite l’accumulation d’ARN viral chez la plante Nicotiana benthamiana infectée par le virus de la mosaïque du navet (VMN). Ces protéines associées à la dégradation de l’ARN peuvent inhiber l’accumulation de transcrits géniques exogènes ou d’ARN viral en favorisant la dégradation de l’ARN lorsque le silençage de l’ARN est compromis. Par conséquent, le silençage de l’ARN et la dégradation de l’ARN sont deux importants mécanismes de défense qui agissent ensemble et de façon coordonnée contre les transcrits géniques exogènes ou l’ARN viral. Il est bien connu que les virus ont évolué de façon à coder des suppresseurs du silençage de l’ARN, qui neutralisent donc le silençage de l’ARN, ce qui les aide à infecter leur hôte. Or, nous avons découvert que deux tels suppresseurs codés par le VMN interagissent avec les protéines associés à la dégradation de l’ARN et que cette interaction contrecarre la dégradation de l’ARN. Dans l’ensemble, cette étude apporte un nouvel éclairage sur la façon dont les mécanismes de silençage de l’ARN et de la dégradation de l’ARN agissent ensemble et de façon coordonnée pour protéger les plantes contre les transcrits géniques exogènes et l’ARN viral. L’étude révèle également une nouvelle fonction des suppresseurs du silençage de l’ARN codés par les virus. Ces travaux font progresser notre compréhension de la course aux armements co-évolutive entre les virus et les plantes, et nous aident à élaborer de nouvelles stratégies pour lutter contre les virus.
Résumé
© 2018 Li, Wang. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. On sait que la dégradation de l’ARN médiée par les exonucléases chez les plantes joue essentiellement un rôle dans la dégradation de l’ARN endogène. Or, il a été suggéré que plusieurs éléments intervenant dans la dégradation de l’ARN pourraient atténuer le silençage de l’ARN, possiblement par un mécanisme de compétition pour les substrats de l’ARN. Dans le présent article, nous signalons que la surexpression de protéines cytoplasmiques clés codées par des gènes associés à la voie de dégradation 5’–3’ de l’ARN (5’RDG), comme la protéine de décoiffage 2 (DCP2) et l’exoribonucléase 4 (XRN4) chez Nicotiana benthamiana, n’entraîne pas la suppression du silençage génique post-transcriptionnel induit par le transgène sens (S-PTGS). Au contraire, le knock-down de ces 5’RDG atténue la S-PTGS et réprime la production de petits ARN interférents (pARNi). Nous montrons que les 5’RDG dégradent les transcrits des transgènes par la voie de la dégradation de l’ARN lorsque la S-PTGS est désactivée. Ainsi, le silençage de l’ARN et la dégradation de l’ARN entraînent une dégradation hiérarchique et coordonnée des transcrits de gènes exogènes. De plus, nous présentons des données montrant que l’infection par le virus de la mosaïque du navet (VMN) active la dégradation de l’ARN et que les 5’RDG entraînent une régulation négative de l’accumulation de l’ARN du VMN. Nous révélons que le silençage de l’ARN et la dégradation de l’ARN peuvent médier la dégradation de l’ARN du VMN de la même manière qu’ils ciblent les transcrits de transgènes. De plus, nous montrons que VPg et HC-Pro, deux protéines de potyvirus intervenant dans la suppression du silençage de l’ARN, se lient à DCP2 et XRN4, respectivement, et que cette interaction compromet la fonction antivirale de DCP2 et de XRN4. Dans l’ensemble, nos données révèlent un chevauchement de la fonction du silençage de l’ARN et des voies de dégradation de l’ARN chez les plantes, comme en témoigne leur action hiérarchique et concertée contre l’ARN exogène et viral. Nos données révèlent également que les protéines virales intervenant dans la suppression du silençage de l’ARN ne font pas que contrecarrer le silençage de l’ARN, mais empêchent également la dégradation de l’ARN afin de favoriser l’infection virale.