Identification des déterminants viraux responsables de la spécificité de transmission du Grapevine fanleaf virus par son nématode vecteur Xiphinema index
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Grapevine fanleaf virus (GFLV) causes fanleaf degeneration, one of the most severe viral diseases of grapevines worlwide. This virus is specifically transmitted by the nematode Xiphinema index and its genome consists of two single-stranded positive-sense RNA species. My thesis work focused on the identification of the molecular determinants involved in the specific transmission of GFLV by Xiphinema index. Previous studies indicated that residues responsible for transmission map to RNA2, in particular within the 9 C-terminal amino acids of the movement protein and the 504 amino acids of the coat protein. Chimeric cDNA of RNA2 were constructed by exchanging GFLV residues by their counterparts in Arabis mosaic virus (ArMV), another virus responsible for fanleaf degeneration that is specifically transmitted by Xiphinema diversicaudatum but not by Xiphinema index. The infectivity of chimeric RNA2 was tested on systemic herbaceous host plants in the presence of GFLV RNA1, as well as their transmissibility by Xiphinema index. Results indicated that the coat protein is the sole viral determinant for the specific transmission. A 3D model of the GFLV capsid was constructed from the crystal structure of Tobacco ringspot virus to identify surface amino acids that are specific and conserved among GFLV isolates for mutagenesis experiments. Two of the coat protein mutants systemically infected host plants. Their transmissibility by Xiphinema index is being tested. The transmissibility of the other mutants was not determined because they did not infect systemically host plants likely because their RNA are not encapsidated, as shown by RNA protection assays upon electroporation of Chenopodium quinoa protoplasts.
Abstract FR:
Le Grapevine fanleaf virus (GFLV) est responsable de la maladie du court-noué de la vigne qui affecte près de 30 % du vignoble français et n’épargne pas les autres pays viticoles. Ce virus est spécifiquement transmis par le nématode Xiphinema index et son génome est constitué de deux ARN simple brin de polarité positive. Mon travail de thèse a porté sur l’identification des déterminants viraux responsables de la spécificité de transmission du GFLV par Xiphinema index. Des travaux préalables ont montré que ces résidus étaient situés sur l’ARN2, plus précisément au niveau des 9 aminoacides C-terminaux de la protéine de mouvement et des 504 aminoacides de la protéine de capside. Une approche de génétique inverse a consisté à construire des ADNc chimériques de l’ARN2, au niveau desquels, des aminoacides cibles d’origine GFLV ont été remplacés par leurs correspondants chez l’Arabis mosaic virus (ArMV), un autre virus responsable de la maladie du court-noué qui est spécifiquement transmis par Xiphinema diversicaudatum et non par Xiphinema index. Les ARN2 chimériques obtenus ont été associés à l’ARN1 du GFLV pour tester leur infectivité sur plantes hôtes herbacées à infection systémique ainsi que leur transmissibilité par Xiphinema index. Ces travaux ont permis de montrer que seule la protéine de capside porte les déterminants de la spécificité de vection. Un modèle tridimensionnel de la capside du GFLV a été élaboré à partir de la structure cristallographique du Tobacco ringspot virus pour identifier les aminoacides situés en surface, conservés par le GFLV et spécifiques de ce virus, et ainsi éclairer le choix des mutations d’échanges de résidus. Parmi les mutants développés, deux ont déclenché une infection systémique sur plante. Leur transmissibilité par Xiphinema index est en cours d’étude. La transmissibilité des autres mutants affectant la protéine de capside n’a pas pu être testée, étant donné qu’ils ne sont pas infectieux in planta, vraisemblablement suite à un défaut d’encapsidation des ARN suggéré par des expériences de protection d’ARN après électroporation de protoplastes de Chenopodium quinoa.