Host factors involved in potyvirus cell-to-cell movement: new sources of resistance ?

Abstract

Comment les potyvirus se déplacent-ils dans les plantes ?Le projet PotyMove vise à mieux connaître les facteurs de plante qui permettent aux potyvirus de se mouvoir d’une cellule à l’autreLes potyvirus provoquent de graves dommages chez les plantes cultivées. L’infection repose sur une succession d’interactions entre protéines virales et protéines de l’hôte. L’absence ou la mutation d’un facteur essentiel au virus entraîne la résistance de la plante. On parle alors de résistance passive (empêcher une fonction du virus de s’accomplir) en opposition à une résistance active (la plante déclenche une panoplie de réactions pour lutter contre le virus). Lors du mouvement de cellule à cellule, les virus exploitent les plasmodesmes, des petits canaux reliant les cellules végétales entre elles. Les virus sont capables de modifier ces canaux pour se déplacer grâce à l’action de protéines virales de mouvement. Cette étape est un véritable goulot d’étranglement pour l’infection virale. Connaître les mécanismes sous-jacents permet d’identifier de nouvelles sources de résistance bloquant ou réduisant ce mouvement au niveau local, ce qui au niveau de la plante entière, se traduit par une réduction de l’accumulation virale, mais aussi une réduction du risque d’apparition et de propagation de souches virales contournant d’autres résistances déjà présentes. Le projet PotyMove vise donc à mieux connaître les facteurs de plante qui permettent aux potyvirus de se mouvoir d’une cellule à l’autre. Utiliser les protéines de mouvement virales comme appâts pour piéger leurs partenaires de plante et valider leur rôle dans le mouvement des potyvirusLors du mouvement de cellule à cellule, les potyvirus exploitent les plasmodesmes en produisant des protéines permettant le passage du génome viral, nommées protéines de mouvement. En utilisant comme appâts ces protéines virales, le but est de piéger leurs partenaires chez la plante, grâce à une approche originale de protéomique des plasmodesmes et une approche d’analyses d’interactions entre protéines chez la levure. Le rôle des facteurs de plante ainsi identifiés (appelés candidats), dans le transport de cellule à cellule des potyvirus, doit ensuite être validé. Ceci est réalisé grâce à l’obtention de plantes mutées pour ces facteurs et en suivant scrupuleusement l’infection de virus étiquetés à l’aide d’une protéine fluorescente dans les plantes mutées. En parallèle, deux approches génétiques complémentaires sont menées chez la plante modèle Arabidopsis pour identifier d’autres candidats en partant de l’observation de plantes potentiellement affectées dans le mouvement du virus et en identifiant les gènes responsables. La validation fonctionnelle des candidats et/ou l’identification des gènes par approches génétiques sont les étapes du projet les plus longues.Résultats majeurs du projetDeux nouveaux facteurs de plante ont été identifiés et validés comme étant impliqués dans le mouvement des potyvirus : la protéine Remorine, que l’on retrouve associée à des domaines membranaires particuliers appelés radeaux lipidiques chez les plantes et aussi au niveau des plasmodesmes. Une deuxième protéine (en cours de publication), partiellement associée aux plasmodesmes, elle aussi impliquée dans le mouvement des potyvirus, semble faire partir d’un réseau plus large de protéines capables de modifier des structures particulières du réticulum endoplasmique de la cellule végétale. Le transfert de ces résultats à la tomate est encore en cours.Le projet a permis la publication dans des revues internationales scientifiques de 9 publications. Une dixième publication sera soumise en septembre 2023.