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Quels sont les enjeux au cours de l'évolution du bananier qui ont conduit au maintien de séquences virales de Banana streak virus dans son génome ?

Duroy P.O.. 2012. Montpellier : UM2, 213 p.. Thèse de doctorat -- Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences et environnement (SIBAGHE). Biologie intégrative des plantes, Thèse de doctorat -- Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences et environnem.

Le génome du bananier (Musa sp.) est envahi par un nombre important de séquences de Banana streak virus (BSV), virus à ADN double brin de la famille Caulimoviridae qui n'a aucune étape d'intégration au génome hôte au cours de son cycle de multiplication. La majorité de ces intégrations eBSV (endogenous BSV) est défective mais certaines sont restées fonctionnelles et peuvent être à l'origine de particules virales suite à des stress. L'objectif de ce travail de thèse est de préciser si les eBSV sont maintenus ou non dans le génome Musa balbisiana des bananiers et d'étudier les conséquences évolutives que cela engendre. Nous avons tout d'abord caractérisé les eBSV fonctionnelles pour trois espèces BSV (Banana streak goldfinger virus (BSGFV), Banana streak obino l'ewai virus (BSOLV), Banana streak imove virus (BSImV) présentes dans le génome du bananier modèle M. balbisiana cv Pisang Klutuk Wulung (PKW). Nous avons montré que les intégrations eBSGFV et eBSOLV étaient di-alléliques avec un seul allèle fonctionnel à chaque fois, contrairement à eBSImV qui est monoallélique et pour lequel nous n'avons pas pu identifier l'allèle à l'origine de l'infection. Leur contexte génomique d'intégration diffère avec une co-localisation d'eBSGFV et d'eBSOLV sur le chromosome 1 et d'eBSImV sur le chromosome 2. Ces résultats nous ont permis de développer les outils moléculaires nécessaires à la caractérisation de ces trois eBSV dans la diversité de M. balbisiana. Cette caractérisation a révélé la diversité de structures des eBSV et éclairé une partie encore inconnue de la phylogénie de l'espèce M. balbisiana. Dans un second temps nous avons abordé les mécanismes de régulation des eBSV. Ce travail a porté sur les mécanismes d'ARN interférent pouvant expliquer le maintien des eBSV dans le génome des bananiers. Cette analyse révèle que les eBSV sont effectivement sous contrôle d'un mécanisme de type ARNi et la forte production de petits ARNs de 24nt ciblant les eBSV suggère qu'il s'agit d'un silencing au niveau transcriptionnel (TGS). En parallèle, nous avons aussi recherché les mécanismes mis en place par les bananiers non-porteurs d'eBSV en cas d'infection afin de connaître les défenses constitutives des bananiers face à une attaque virale BSV. Nous avons, sur la base de ces résultats, proposé un modèle de régulation des eBSV et des BSV et discuté de l'impact que ces mécanismes auraient pu avoir sur l'évolution des eBSV. L'ensemble des données de ce travail ont permis de préciser les étapes évolutives qu'ont connues les eBSV dans le génome du bananier, expliquant le maintien que l'on observe aujourd'hui. (Résumé d'auteur)

Mots-clés : génie génétique; phylogénie; transcription; Évolution; relation hôte pathogène; génome; séquence nucléotidique; virus des végétaux; musa balbisiana; banana streak virus

Thématique : Génétique et amélioration des plantes; Maladies des plantes

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