Contrôle traductionnel de l’ARN génomique du VIH-1 par des facteurs cellulaires

Cellular host factors involved in the translation of the HIV-1 genomic RNA

• Auteur / Autrice : Paulina Rubilar Guzman
• Direction : Théophile Ohlmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie
• Date : Soutenance le 24/07/2015
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Renaud Mahieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Théophile Ohlmann, Renaud Mahieux, Laurent Chavatte, Kyle Tanner
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurent Chavatte, Kyle Tanner

Mots clés

Mots clés contrôlés

Élongation de la traduction

Initiation de la traduction

VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1)

ARN hélicases

Mots clés libres

VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1)

Initiation de la traduction

Élongation de la traduction

ARN hélicases RAM

HIV-1

Translation initiation

Translation elongation

RNA helicases

Résumé

Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) est un virus à simple brin positif qui appartient au genre Lentivirus dans la famille retroviridae et qui constitue l’agent étiologique du SIDA pandémique.Pendant le cycle réplicatif du VIH-1, la traduction de protéines virales dépend exclusivement de la machinerie traductionnelle cellulaire. Pour cette raison, nous avons cherché à comprendre le rôle de quelques facteurs cellulaires qui pourraient contrôler la traduction du VIH-1 à différents nivaux. Nous avons centré nos recherches sur la traduction de l’ARN génomique (ARNg) du virus qui sert en même temps de génome pour être encapsidé et comme ARN messager pour la traduction des protéines virales Gag et Gag-Pol. 1) Le rôle de l’hélicase d’ARN DDX3 dans la traduction du VIH-1. L’ARNg du VIH-1 possède une région 5’ non traduite très structurée, raison pour laquelle nous avons spéculé sur un possible rôle de DDX3 dans la traduction du VIH-1. Nous avons utilisé une combinaison de techniques in vitro et ex vivo afin de pouvoir démontrer que DDX3 était capable de lier et faire des complexes avec l’ARN de la région 5’ non traduite pour promouvoir l’initiation de la traduction. Nous avons aussi pu démontrer que DDX3 formait des complexes avec les facteurs d’initiation de la traduction PABP, eIF4G et eIF4E. 2) Le changement programmé du cadre de lecture (PRF) dans l’ARN génomique du VIH-1. La traduction de la polyprotéine Gag-Pol du VIH-1 nécessite un décalage de phase de 1 nucléotide en arrière. Ce mécanisme permet la synthèse des protéines Gag et Gag-Pol avec des ratios de 95 et 5% respectivement à partir du même ARN. Cette proportion doit être conservée pour assurer la réplication du virus. Nous avons utilisé un système de double gène rapporteurs et un système de réplication complète du provirus pour montrer que la protéine associé aux granules de stress TIAR pouvait contrôler la réplication viral en régulant la proportion de ribosome qui assurent

Human Immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is a positive strand RNA virus belonging to the lentivirus genus of the retroviridae family and it is the etiological agent of the pandemic AIDS, which is a major health concern worldwide. Throughout HIV-1 replication cycle, the production of viral proteins depends exclusively on the cellular translational machinery. This is the reason why we have explored the role of some cellular factors that could control HIV-1 translation at different stages. We have focused our studies on the translation of the full length genomic RNA (gRNA), which serves both as genome for viral encapsidation and as a messenger for translation of Gag and Gag-Pol viral polyproteins.1) The role of the RNA helicase DDX3 in HIV-1 translation Initiation The fact that HIV-1 possesses a highly structured 5’ untranslated region (5’UTR) prompted us to speculate that DDX3 may be involved in HIV-1 translation. We used a combination of in vitro and ex-vivo approaches to show that DDX3 was able to bind and form complexes with the 5’-UTR of HIV-1 to assist translation initiation. We also demonstrated that DDX3 can form a complex with initiation factors such as PABP, eIF4G and eIF4E. 2) Programmed Ribosomal Frameshift (PRF) in the genomic RNA of HIV-1Translation of HIV-1 Gag-Pol polyprotein requires a -1 PRF. This mechanism allows the synthesis of Gag and Gag-Pol polyproteins, using the same mRNA template, at ratios of 95 and 5% respectively. Keeping the -1PRF ratio is important as any change leads to reduction in virus infectivity.By means of a dual reporter construct and full provirus replication system we were able to demonstrate that the stress granules associated protein TIAR, controls HIV-1 infectious progeny by regulating the ratio of the HIV-1 PRF.