Base génétique de la sensibilité au virus d'Orsay au sein des populations naturelles de Caenorhabditis elegans

Genetic basis of the sensitivity to the Orsay virus in natural population of Caenorhabditis elegans

• Auteur / Autrice : Tony Belicard
• Direction : Marie-Anne Félix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique Evolutive
• Date : Soutenance le 18/09/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tatiana Giraud, Jonathan Ewbank, Louis Lambrechts, Dominique Higuet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système immunitaire

Caenorhabditis elegans

Mots clés libres

Caenorhabditis elegans

Virus

Interaction hôte-parasite

Système immunitaire

SiARN

Génétique des populations

Résumé

Caenorhabditis elegans fait partie des modèles animaux les plus étudiés en laboratoire. La découverte des premiers virus infectant naturellement des Caenorhabditis apporte de nouveaux modèles animal-virus très prometteurs.Le virus d'Orsay, infectant spécifiquement C. elegans, et le virus de Santeuil, infectant spécifiquement C. briggsae, sont des virus à ARN positif simple brins (Hépatites A, C et E, Chikungunya, Coronavirus etc¿) qui provoquent une désorganisation de la structure des cellules intestinales de leur hôte. Par ailleurs, une variation dans la sensibilité à ce virus au sein des espèces est observée. Grâce à une étude statistique d'association pangénomique portant sur la sensibilité au virus d'Orsay de 97 isolats naturels de C. elegans, nous avons pu mettre en évidence une région chromosomique qui contient un polymorphisme responsable de cette sensibilité. Il s'agit une délétion dans le gène drh-1 qui code une protéine similaire à la protéine RIG-I, connue pour initier une réponse antivirale chez les vertébrés. Cependant, C. elegans est incapable de produire la même réponse antivirale que ces derniers. Ainsi, DRH-1 est impliquée dans la reconnaissance des ARN viraux et dans la production d'une réponse spécifique à l'infection virale par les petits ARN. Les gènes impliqués dans l'immunité sont soumis à une forte pression de sélection. Pourtant, de manière surprenante, la délétion du gène drh-1 est présente dans 23% des isolats étudiés. Cette délétion est génétiquement liée à une région plus large de 3 Mb. Cependant, au laboratoire, cette région n’apporte pas d’avantage sélectif qui expliquerait comment cette délétion peut se propager dans les populations.

Caenorhabditis elegans is a commonly studied animal model in laboratories. The discovery ofthe first natural viral infections of Caenorhabditis brings new models to study animal-virusinteractions.The Orsay virus, specifically infecting C. elegans, and the Santeuil virus, specificallyinfecting C. briggsae, are positive single strand RNA viruses (Hepatites, Chikungunya,Coronavirus etc…) disrupting the structure of intestinal cells of their host. However, weobserved a strong variability in the sensitivity to those viruses at the intraspecific level.To identify the genetic basis of the sensitivity, we performed a genome wide association studyon 97 wild isolates of C. elegans. We were able to identify the center of chromosome IV as aregion containing the locus responsible for this sensitivity. A deletion in the drh-1 gene,coding for a RIG-I-Like protein, confers sensitivity to their carrier. RIG-I is known torecognize viral RNA and to trigger an antiviral response through the production of interferonsin vertebrates. However, C. elegans is not able to produce interferons but it appears thatDRH-1 initiates a viral specific siRNA pathway.Immunity genes are under strong selective pressure. Thus, it is surprising that such animportant protein for the antiviral pathway appears to be disrupted in 23% of the wild isolates.This deletion shows high linkage disequilibrium with a broader region of 3Mb, suggestingthat the deletion propagates with this region. However, this region does not seem to provideany advantage to their owner under laboratory conditions.