Les*arbovirus*de*plantes*circulants*multipliants,*les*vecteurs*et*les*déterminants*de*

déterminants(de(leur(transmission(

1) Généralités(

Les!insectes!vecteurs!de!ces!virus!sont!les!cicadelles,!les!fulgores,!les!pucerons!et!les!thrips.!

Les! virus! utilisant! ce! mode! de! transmission! incluent! les! virus! des! genres! Fijivirus,/

Phytoreovirus,! et! Oryzavirus/ (Reoviridae),! Rhabdovirus! (Rhabdoviridae),! Tospovirus!

(Bunyavidirae),!Tenuivirus! (Phenuyviridae)! et!Marafivirus! (Tymoviridae)! (Ammar! el! et! al.,!

2009;!Blanc!et!al.,!2014;!Hogenhout!et!al.,!2008).!Parmi!les!virus!circulants!multipliants,!les!

Phytoreovirus! sont! ceux! dont! la! transmission! est! la! mieux! caractérisée,! et! notamment! la!

transmission!du!Rice/dwarf/virus!(RDV).!!

2) La(transmission(des(Phytoreovirus(

Comme!tous!les!virus!de!la!famille!des!Reoviridae,!le!génome!du!RDV!est!segmenté.!Il!est!

composé!de!12!segments!d'ARN!double!brin!(dsRNA)!codant!pour!7!protéines!structurales!

P1,! P2,! P3,! P5,! P7,! P8! et! P9! et! 5! protéines! non! structurales! Pns4,! Pns6,! Pns10,! Pns11,! et!

Pns12.! Les! virions! sont! des! particules! à! double! capside! non! enveloppées! de! 70!nm! de!

diamètre!(Boccardo!and!Milne,!1984;!Llida!et!al.,!1972).!Le!feuillet!extérieur!de!la!capside!

est! composé! des! protéines! P8! et! P2.! Des! études! sur! des! cellules! insectes! formant! des!

monocouches!ont!montré!que!la!protéine!P2!est!responsable!de!l'attachement!des!virions!à!

la! surface! des! cellules! des! vecteurs! et! que! le! mécanisme! d'entrée! des! virions! dans! les!

cellules! est! l'endocytose! à! clathrine! (Omura! et! al.,! 1998;! Wei! et! al.,! 2007).! De! plus,! la!

protéine! P2! est! impliquée! dans! la! libération! du! génome! viral! dans! la! cellule! (Zhou! et! al.,!

2007).! Les! sites! d’entrée! de! ce! virus! dans! la! cicadelle! sont! la! chambre! filtrante! et!

l’oesophage!(Chen!et!al.,!2011b).!

Un! des! phénomènes! le! plus! intéressant! concernant! les!Phytoreoviridae! est! le! fait! que! les!

virions!nouvellement!assemblés!peuvent!s'associer!avec!des!structures!tubulaires!formées!

par!le!biais!de!protéines!non!structurales.!La!protéine!Pns10!du!RDV,!par!exemple,!permet!

de!rassembler!des!virions!autour!d’une!structure!tubulaire.!Ces!tubules!sont!associés!à!des!

réseaux!d'actine!qui!leur!permettent!activement,!par!l'intermédiaire!de!protéines!motrices!

(myosine),! de! pénétrer! dans! les! cellules! voisines! (Wei! et! al.,! 2006;! Wei! et! al.,! 2008).! La!

nature!protéique!de!l'actine!est!de!plus!un!facteur!de!spécificité!de!la!transmission,!puisque!

ces! tubules! ne! sont! pas! capables! d'interagir! avec! des! protéines! d'actine! provenant!

d'insectes!non!vecteurs!(Chen!et!al.,!2015).!!

Le!Southern/ rice/ black<streaked/ dwarf/ virus! (SRBSDV),! un!Reoviridae! du! genre!Fijivirus,!

forme! aussi! des! structures! tubulaires,! mais! de! nature! différente! puisqu’elles! sont!

constituées! de! protéines! virales! P7.! De! plus,! ces! tubules! ne! sont! pas! impliqués! dans! le!

transport! des! virus! des! cellules! à! cellules,! mais! dans! leur! passage! à! travers! la! membrane!

basale!de!l’épithélium!intestinal,!permettant!ainsi!de!rejoindre!l’hémocoele!(Liu!et!al.,!2011;!

Mao!et!al.,!2017).!

Enfin,!la!découverte!la!plus!importante!concerne!peut<être!la!protéine!Pns11!du!Rice/gall/

dwarf/ virus/(RGDV,!Phytoreovirus).! Pns11! est! l’orthologue! de! la! protéine! Pns10! du! RDV.!

Cette! protéine! induit! la! formation! de! structures! tubulaires! (ou! «!filamenteuses!»! pour! les!

auteurs! de! cette! étude)! associées! au! virus.! Il! a! été! observé! dernièrement! que! Pns11! est!

impliquée! dans! le! passage! des! virus! à! travers! la! membrane! plasmique! des! cellules! des!

glandes!salivaires!de!l’insecte!vecteur!(Mao!et!al.,!2017)./En!effet,!les!auteurs!ont!démontré!

que! les! filaments! s’attachaient! à! la! membrane! plasmique! apicale! recouverte! d’actine! et!

induisaient!le!mécanisme!d’endocytose!dans!ces!cellules,!et!ce,!par!une!interaction!directe!

entre! l’actine! et! PnS11!(Fig.( 10).! Les! auteurs! ont! de! plus! observé! qu’une! inhibition! de!

l’expression!de!Pns11!par!RNAi!entraînait!une!disparition!de!ces!structures!filamenteuses,!et!

une! inhibition! de! la! transmission! du! virus.! Ils! ont! ainsi! prouvé! que! les! structures!

filamenteuses! induites! par! les! Phytoreoviridae! permettent! à! ces! virus! de! traverser! la!

dernière! barrière! membranaire! des! glandes! salivaires.! Ceci! représente! ! une! avancée!

majeure!dans!la!compréhension!des!mécanismes!de!transmission!des!arbovirus!de!plantes.!!

Figure(10(:!Modèle!proposé!pour!le!transport!du!

RGDV!au!travers!les!cellules!des!glandes!salivaires!

dans!le!vecteur!R./dorsalis.!Après!avoir!traversé!la!

lame! basale! (BL),! le! virus! forme! des! viroplasmes!

(Vp)!à!l’intérieur!desquels!les!virions!se!répliquent!

et! s’assemblent.! Les! virions! sont! ensuite! libérés!

dans! le! cytoplasme! des! cellules! salivaires! (SC)! et!

se! rassemblent! avec! l’aide! de! la! protéine! Pns11!

pour! former! des! structures! filamenteuses.! Ces!

structures! filamenteuses! s’associent! avec! les!

protéines! d’actine! présentes! à! la! surface! de! la!

membrane! plasmique! apicale! (APL),! ce! qui!

déclenche! l’endocytose.! Les! virions! sont! alors!

libérés!dans!la!cavité!de!la!glande!salivaire!(Cv)!et!

entrent! dans! les! conduits! salivaires! (SD).! N!:!

noyaux.!D’après!(Mao!et!al.,!2017).!

3) La(transmission(des(Tospovirus(

Les!Tospovirus!sont!des!membres!de!la!famille!Bunyaviridae.!Le!genre!Tospovirus!est!le!seul!

genre! parmi! les!Bunyaviridae! capable! d’infecter! des! plantes! (Plyusnin! et! al.,! 2012).! Les!

autres!genres!infectent!principalement!les!mammifères!et!les!insectes,!et!certains!d’entre!

eux!sont!des!arbovirus!infectant!les!humains!(voir!le!paragraphe!sur!les!arbovirus!infectant!

les! vertébrés).! Le! virus! type! du! genre!Tospovirus! est! le/ Tomato/ spotted/ wilt/ virus/(TSWV)!

transmis! par! le! thrips!Frankliniella/ occidentalis! (Whitfield! et! al.,! 2005).! Seuls! les! insectes!

ayant!acquis!le!TSWV!durant!le!second!stade!larvaire!sont!capables!de!transmettre!le!virus,!

qui! n'est! d'ailleurs! jamais! détecté! dans! l'hémocoele! de! l'insecte.! On! suppose! ainsi! que! le!

virus! passe! directement! du! tube! digestif! dans! les! cellules! des! glandes! salivaires,! qui! se!

retrouvent! en! contact! avec! les! cellules! du! tube! digestif! dans! le! premier! stade! larvaire! de!

l'insecte! (Astúa,! 2012;! Kritzman! et! al.,! 2002;! Moritz! et! al.,! 2004).! Les! particules! virales!

formées! par! ces! virus! sont! enveloppées! et! contiennent! un! génome! ségmenté! en! 3! ARN!

simple!brin!de!polarité!négative!associés!à!plusieurs!protéines!de!nucléocapside!N!(Whitfield!

et!al.,!2005).!!À!noter!qu'ils!ne!forment!pas!de!structures!tubulaires!comme!les!Reoviridae!

dans!les!cellules!des!thrips.!L'enveloppe!de!ces!virus!contient!deux!glycoprotéines!codées!

par! le! virus,! nommées! Gn! et! Gc! (n! et! c! se! rapportent! à! la! position! des! protéines! dans! la!

protéine!précurseur).!Plusieurs!études!ont!démontré!l'importance!de!ces!glycoprotéines!de!

surface! pour! l'attachement! et! l'entrée! du! virus! dans! les! cellules! intestinales! des! thrips!

(Nagata!et!al.,!2000;!Sin!et!al.,!2005;!Whitfield!et!al.,!2015;!Whitfield!et!al.,!2008;!Whitfield!

et!al.,!2004).!Deux!études!de!séquençage!des!mRNA!ont!montré!qu’il!existe!des!réponses!

transcriptionnelles!spécifiques!lors!de!l’infection!des!vecteurs!F./occidentalis/et/F./fusca/par!

le/TSWV!(Schneweis! et! al.,! 2017;! Shrestha! et! al.,! 2017).! Ces! réponses! transcriptionnelles!

varient! selon! le! stade! de! développement! des! insectes,! et! les! gènes! identifiés! comme!

surexprimés!sont!notamment!associés!au!transport!intracellulaire,!à!la!réplication!virale,!et!

à!la!réponse!immunitaire.!Ces!données!apporteront!peut<être!des!pistes!pour!comprendre!

les!mécanismes!permettant!aux!Tospovirus!de!persister!et!de!se!répandre!dans!leurs!hôtes.!

4) La(transmission(des(Rhabdoviridae(

Les!Rhabdoviridae!sont!des!virus!enveloppés!à!ARN!de!polarité!négative!qui!infectent!des!

hôtes! très! divers.! Plus! de! 160! espèces! de!Rhabdovirus! ont! été! décrites,! dont! beaucoup!

représentent!une!menace!pour!la!santé!animale,!humaine!et!végétale!(Fu,!2005;!Jackson!et!

al.,! 2008).! La! famille! des! Rhabdoviridae! comprend! six! genres,! dont! les! genres!

Nucleorhabdovirus! et!Cytorhabdovirus,! qui! infectent! les! plantes! et! sont! transmis! par!

pucerons,! cicadelles! et! fulgores.! Le! génome! monocistronique! de! ces! virus! code! pour! 5!

protéines!appelées!N,!P,!M,!G!et!L.!La!protéine!N!code!pour!la!protéine!de!nucléocapside!;!la!

protéine! P! code! pour! une! phosphoprotéine!;! la! protéine! M! code! pour! une! protéine! de!

matrice! impliquée! dans! le! bourgeonnement! du! virus!;! la! protéine! G! code! pour! une!

glycoprotéine! et! la! protéine! L! code! pour! l’ARN! polymérase! ARN<dépendante! (Luo! et! al.,!

2007).! L’enveloppe! lipidique! des!Rhabdoviridae! provient! de! la! membrane! cytoplasmique.!

Sur! la! base! d'études! d’infectivité! de! monocouches! de! cellules! d'insectes,! les! rhabdovirus!

animaux!et!végétaux!sont!supposés!entrer!dans!les!cellules!épithéliales!de!l’intestin!moyen!

par! endocytose! médiée! par! récepteurs! (Jackson! et! al.,! 2005).! Cependant,! aucune!

démonstration!in/ vivo! n’a! pour! l’instant! été! apportée.! On! sait! cependant! que! la! fusion!

membranaire!des!Rhabdoviridae!requiert!la!présence!d’une!protéine!de!fusion!à!la!surface!

des! virions,! la! protéine! G! qui! appartient! à! une! nouvelle! classe! de! protéine! de! fusion,! la!

classe!3.!Cette!protéine!est!indispensable!à!l’accrochage!du!virus!aux!récepteurs!de!l’intestin!

et!de!la!chambre!filtrante!ainsi!que!pour!l’initiation!de!la!fusion!des!membranes!(Da!Poian!et!

al.,! 2005).! Cette! glycoprotéine! possède! des! régions! hydrophobes,! appelées! domaines! de!

fusion,!qui!s'insèrent!dans!la!membrane!plasmique!de!la!cellule!hôte!et!initient!la!fusion!des!

bicouches! lipidiques! du! virus! et! de! la! cellule.! Le! domaine! de! fusion! de! la! protéine! G! se!

compose! de! deux! coudes! séparés! spatialement! (Roche! et! al.,! 2006).! L'importance!

fonctionnelle!de!ces!coudes!dans!la!fusion!membranaire!a!été!confirmée!par!une!analyse!

mutationnelle,! et! ce! motif! structural! est! conservé! chez! les! membres! de! la! famille! des!

Rhabdoviridae/infectant! les! plantes! ou! les! animaux/(Sun! et! al.,! 2008).! La! protéine! G! peut!

prendre! trois! états! différents! :! l'état! natif! à! pH! neutre,! l'état! hydrophobe! activé! qui! se!

produit!lors!de!l’interaction!avec!les!membranes!cellulaires!ou!en!condition!de!faible!pH,!et!

la!conformation!inactivée!suite!à!la!fusion!membranaire.!Ces!changements!de!conformation!

sont!réversibles!même!après!l’interaction!avec!la!membrane,!ce!qui!est!une!spécificité!de!

ces! protéines! (Gaudin! et! al.,! 1993;! Gaudin! et! al.,! 1999).! Les! études! sur! l’entrée! des!

Rhabdoviridae!non!transmis!par!insectes!et!infectant!les!vertébrés!ont!permis!d’identifier!

plusieurs!récepteurs!au!niveau!des!cellules!animales,!notamment!des!glycolipides!tels!que!

les!gangliosides!ou!les!molécules!de!phosphatidyl!inositol!(Gaudin!et!al.,!1999;!Superti!et!al.,!

1986).!A!l’inverse,!les!données!concernant!les!Rhabdoviridae!infectant!les!plantes!sont!plus!

rares.! Ces! derniers! infectent! un! vaste! panel! de! tissus! chez! les! insectes,! et! il! est! possible!

qu’une! ou! plusieurs! molécules! ubiquitaires! fonctionnent! comme! récepteur! viral.! Le!

Vesicular/ stomatis/ virus/ (VSV,! Rhabdoviridae)! est! un! arbovirus! de! vertébrés! capable!

d’infecter!et!de!se!répliquer!dans!le!fulgore!P./maidis,/ce!qui!montre!bien!qu’un!ou!plusieurs!

récepteurs!viraux!sont!communs!entre!ces!différents!hôtes!(Lastra!and!Esparza,!1976).!

Si!plusieurs!déterminants!viraux!de!la!transmission!des!virus!circulants!multipliants!ont!donc!

été! identifiés,! aucune! protéine! issue! des! insectes! vecteurs! n’a! pu! être! reliée! de! façon!

certaine!à!la!transmission!de!ces!virus!(Table(2).!

(

Table(2(:!Les!virus!circulants!multipliants!:!famille,!genre,!insectes!vecteurs,!site!d’entrée,!protéines!

virales!et!protéines!du!vecteur!impliquées!dans!la!transmission.!Liste!non!exhaustive!ne!comprenant!

que!les!virus!cités!dans!ce!manuscrit.!

Dans le document Analyse fonctionnelle du récepteur de l'éphrine de Myzus persicae et mise en évidence de son rôle dans la transmissino du virus de la jaunisse du navet (Page 38-42)