Découverte d'un nouveau mécanisme d'immunité contre les virus à ARN chez les plantes
Des scientifiques de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire des plantes montrent que des protéines appelées ECT agissent contre des virus tels que le virus de la luzerne et le virus de la mosaïque de la pomme de terre.
Un groupe de recherche de l'Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), un centre conjoint du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) et de l'Universitat Politècnica de València (UPV), a découvert qu'un groupe de protéines végétales appartenant à une famille appelée ECTs participe en tant qu'effecteurs de la réponse immunitaire contre le virus de la mosaïque de la luzerne. Ces travaux, publiés dans The EMBO Journal, pourraient contribuer à la conception de produits homologues aux ECT et fournir ainsi de nouveaux moyens de lutte contre les virus chez les plantes.
Dans tous les organismes connus, l'ARN décode l'information génétique contenue dans l'ADN pour produire les protéines qui assureront les fonctions de l'organisme vivant. Cet ARN peut subir une série de modifications appelées modifications épigénétiques. Dans un grand nombre de virus, comme le SARS-CoV-2, le coronavirus à l'origine de la récente pandémie mondiale, l'information génétique est codée dans une ou plusieurs molécules d'ARN (appelées virus à ARN), qui subissent le même type de modifications épigénétiques.
La principale modification épigénétique est la méthylation, qui modifie la transcription des gènes sans qu'il soit nécessaire de modifier l'ADN. Cette modification est régulée par des protéines écrivantes (méthyltransférases), effaceuses (déméthylases) et lectrices, qui se lient à l'ARN modifié et modulent sa fonction. La modification des niveaux de l'une ou l'autre de ces protéines a un impact profond sur le cycle d'infection du virus.
"L'épitranscriptome, c'est-à-dire les processus qui se produisent au niveau moléculaire dans les organismes et qui comprennent la modification et l'édition de l'ARN, a récemment été révélé comme une couche essentielle de régulation qui contribue à l'adaptation au stress et à la tolérance chez les plantes", explique Vicente Pallás Benet, qui dirige le groupe de virologie moléculaire des plantes à l'IBMCP.
Ce groupe de recherche avait déjà montré comment un virus à ARN végétal, le virus de la mosaïque de la luzerne (AMV), détourne la machinerie cellulaire de modification épigénétique de l'ARN pour réguler la méthylation de son propre ARN. "Nous avons maintenant découvert que certains ECT constituent une nouvelle couche de défense des plantes contre les virus", explique Pallás.
Utilisation de plantes mutantes
Le nouvel article analyse le rôle des protéines de lecteur dans ce processus de modification de l'ARN viral qui permet l'infection du virus. En utilisant différentes plantes mutantes, ils ont montré que ces protéines, connues chez les plantes sous le nom d'ECT, sont des effecteurs directs de l'immunité antivirale contre un virus à ARN modifié pour permettre l'infection.
"Ce mécanisme de défense est médié par l'interaction directe de ces protéines avec l'ARN viral, comme nous l'avons démontré à l'aide d'une puissante méthode de marquage de proximité connue sous le nom d'HyperTRIBE", décrit Mireya Martínez-Pérez, premier auteur de l'article. "Ces ECT ont des régions riches en acides aminés tels que la tyrosine qui favorisent leur interaction et leur regroupement en condensats biomoléculaires par un processus connu sous le nom de séparation de phase. C'est dans cette propriété de formation de grappes que semblent résider leurs propriétés antivirales", explique Frédéric Aparicio, professeur à l'UPV, qui a participé à l'étude.
Implications pour les maladies humaines
La dérégulation de la modification de l'ARN est impliquée dans de nombreuses maladies humaines, y compris le cancer, et dans les infections virales. "La découverte d'un nouveau mécanisme antiviral ouvre toujours de nouvelles perspectives pour le développement de stratégies de lutte contre les maladies, en l'occurrence les maladies virales", déclare Pallás. "La conception de molécules homologues d'ECT antivirales ou d'inhibiteurs de protéines déméthylases provirales peut élargir le répertoire limité des stratégies de lutte contre les virus des plantes", ajoute le chercheur.
De plus, étant donné que ces protéines sont impliquées dans des événements de prolifération cellulaire, les progrès dans la compréhension de leur mode d'action pourraient avoir un impact significatif sur la modulation des processus de développement et de défense dans les organismes eucaryotes, c'est-à-dire les animaux, les plantes, les champignons et les protistes, affirment les chercheurs. La recherche a été menée en collaboration avec le laboratoire du professeur Peter Brodersen du département de biologie de l'université de Copenhague (Danemark).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Espagnol peut être trouvé ici.
Publication originale
Mireya Martínez-Pérez, Frederic Aparicio, Laura Arribas-Hernández, Mathias Due Tankmar, Sarah Rennie, Sören von Bülow, Kresten Lindorff-Larsen, Peter Brodersen and Vicente Pallas; "Plant YTHDF proteins are direct effectors of antiviral immunity against an N6-methyladenosine-containing RNA virus."; The EMBO Journal
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