Rôle et évolution de facteurs de virulence impliqués dans une interaction hôte-parasitoïde

Role and evolution of virus genes involved in a host-parasitoid interaction

• Auteur / Autrice : Céline Serbielle
• Direction : Jean-Michel Drezen, Élisabeth Huguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 08/12/2008
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours ; ....-2012)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Denis Rasschaert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marylène Poirie, Francis Jiggins
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Casane, Guillaume Mitta

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évolution moléculaire

Cystéine-protéinases

Peptidases

Tyrosine phosphatase

Cystéine

Clairance de la cystatine C

Guêpes parasites

Mots clés libres

Evolution moléculaire

Résumé

Les symbioses, en permettant l’acquisition de nouvelles fonctions, ont joué un rôle majeur dans l’évolution des organismes. Cette thèse, vise à comprendre les mécanismes moléculaires et évolutifs qui font des polydnavirus des symbiontes indispensables au succès parasitaire de guêpes parasitoïdes. Pour cela, nous avons étudié l’évolution des gènes viraux et les fonctions physiologiques potentiellement ciblées chez l’hôte. Nous avons montré que l’évolution des gènes viraux était caractérisée par des duplications et une divergence rapide, et répondait à des pressions de sélection positive. Chez l’hôte, nous avons montré que des protéases à cystéine, potentiellement ciblées par des gènes viraux, étaient régulées au cours du parasitisme au niveau de la transcription et de la traduction, suggérant que ces protéines doivent jouer un rôle important au cours du parasitisme. Il reste maintenant à déterminer quelle est la fonction de ces protéines et leur influence sur l’évolution des gènes viraux.

Symbioses have largely contributed to the evolution of species by providing new functions enabling niche colonization. Here, our aim was to study the molecular evolution of virulence factors encoded by polydnaviruses engaged in a mutualist association with parasitoid wasps and which are essential for parasitism success. We studied both PDV genes and their Lepidopteran host targets to determine how these genes evolved and the host functions targeted. We showed that natural selection has largely contributed to the evolution of cystatin and protein-tyrosine- phosphatase viral genes. 3D structure modelling showed that selection acted in cystatin active sites. Moreover, we underlined the dynamic evolution of PDV genes mainly explained by gene duplication processes. In the host, potential cystatin targets, cysteine proteases, were shown to be regulated during parasitism both at the gene and the protein level. These results emphasized the important role played by these proteins against invaders. To understand both evolutionary and mechanistic processes involved in this interaction, it is now necessary to determine the function of cysteine proteases and to study how virus gene evolution could be shaped by host defence factors.