Un virus nouvellement identifié de la famille des Potyviridae code deux protéases à cystéine leaders en tandem qui ont évolué de façon à posséder des fonctions très différentes de suppression du silençage de l’ARN

Citation

Qin, L., Shen, W., Tang, Z., Hu, W., Shangguan, L., Wang, Y., Tuo, D., Li, Z., Miao, W., Valli, A.A., Wang, A., Cui, H. (2021). A newly identified virus in the family potyviridae encodes two leader cysteine proteases in tandem that evolved contrasting RNA silencing suppression functions. Journal of Virology, [online] 95(1), http://dx.doi.org/10.1128/JVI.01414-20

Résumé en langage clair

Les Potyviridae forment la plus grande famille de virus à ARN infectant les plantes et comprennent de nombreux virus pathogènes importants sur le plan agricole et économique, comme le virus de la sharka, le virus de la mosaïque du soja et le virus de la mosaïque du navet. Les virus de cette famille possèdent un génome à ARN simple brin de polarité positive, et leur stratégie d’expression génique consiste à modifier des polyprotéines. La séquence et la taille des régions terminales des polyprotéines varient. La caractérisation fonctionnelle de ces régions à l’échelle moléculaire pourrait nous aider à mieux comprendre l’évolution de cette famille de virus. Auparavant, nous avions identifié une nouvelle espèce de virus dans la famille, le virus des taches fusiformes nécrotiques du palmier d’Arec (ANSSV), dont on avait prédit qu’il coderait deux protéases à cystéine en tandem, soit HCPro1 et HCPro2, dans la région N-terminale. Dans cette étude, nous avons démontré expérimentalement la présence d’un profil distinct de protéases leader, HCPro1 et HCPro2, lesquelles agissent en tandem. Nous montrons que HCPro1 et HCPro2 ont évolué de façon à posséder une activité très différente de suppression du silençage de l’ARN et semblent fonctionner de façon coordonnée pour assurer l’infectivité virale. Dans l’ensemble, les nouvelles connaissances que nous a apportées cette étude comblent une lacune dans l’histoire de la relation évolutive des virus de la famille des Potyviridae et améliorent notre compréhension de la diversification du génome de ces virus.

Résumé

© 2020 American Society for Microbiology. Tous droits réservés. Les Potyviridae forment la plus grande famille de virus à ARN infectant les végétaux et comprennent de nombreux agents pathogènes d’importance agricole et économique. Les virus de cette famille, connus sous le nom de potyvirus, possèdent un génome à ARN simple brin de polarité positive, et leur stratégie d’expression génique consiste à modifier des polyprotéines. La séquence des régions N-terminales des polyprotéines des Potyviridae varie considérablement. Auparavant, nous avions identifié une nouvelle espèce de virus dans la famille, soit le virus des taches fusiformes nécrotiques du palmier d’Arec (ANSSV), dont on avait prédit qu’il coderait deux protéases à cystéine en tandem, soit HCPro1 et HCPro2, dans la région N-terminale. Nous présentons ici des données montrant l’activité d’autoclivage de ces deux protéines et définissons leurs sites de clivage en cis. Nous montrons que HCPro2 est un suppresseur viral du silençage de l’ARN (VSR), et que l’entité N-terminale variable et l’entité C-terminale conservée (domaine protéase) ont une activité anti-silençage. Curieusement, la région N-terminale de HCPro1 a également une activité de suppression du silençage de l’ARN, mais qui est liée à son domaine protéase C-terminal, d’où la divergence fonctionnelle entre HCPro1 et HCPro2 pour ce qui est de la suppression du silençage de l’ARN. De plus, la délétion de HCPro1 ou HCPro2 dans un clone infectieux nouvellement créé abolit l’infection virale, et les mutants de délétion ne peuvent pas être sauvés par l’ajout des éléments correspondants d’un potyvirus. Dans l’ensemble, ces données donnent à penser que les deux protéases leaders étroitement apparentées de l’ANSSV ont évolué de façon à posséder des fonctions différentes et essentielles pour assurer la viabilité du virus de façon concertée. IMPORTANCE : Les Potyviridae représentent le plus grand groupe de virus à ARN végétal connus et sont responsables de plus de la moitié des dommages causés aux cultures par des virus dans le monde. Les protéases leaders des virus de cette famille varient considérablement en taille et en structure, et elles jouent un rôle clé au cours de l’infection. Ici, nous avons démontré expérimentalement la présence d’un profil distinct de protéases leaders, soit HCPro1 et HCPro2 en tandem, chez un membre nouvellement identifié de cette famille de virus. En effet, HCPro1 et HCPro2, qui sont étroitement apparentées et généralement caractérisées par une petite taille, ont évolué de façon à posséder une activité de suppression du silençage de l’ARN très différente et semblent fonctionner de façon coordonnée pour assurer l’infectivité virale. Dans l’ensemble, ces nouvelles connaissances comblent une lacune dans l’histoire de la relation évolutive des Potyviridae et améliorent notre compréhension de la diversification du génome de ces virus.

Date de publication

2021-01-01

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