Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Pierre Cappy
Direction : Jean-Christophe PlantierMatteo Negroni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Date : Soutenance en 2016
Etablissement(s) : Rouen
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche sur l'adaptation microbienne (RouenCaen1998-2021) - Fédération de recherche de l’Institut de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
autre partenaire : Normandie Université (2015-....)
Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andrea Cimarelli, Pierre Roques

Résumé

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La recombinaison joue un rôle majeur dans l’évolution des VIH et amplifie leur extraordinaire diversité génétique. Les VIH de groupe O (VIH-1/O) sont des variants rares, endémiques au Cameroun, et présentant une grande divergence avec les VIH de groupe (VIH-1/M), le groupe majeur de VIH. Longtemps pensée impossible, la présence de recombinaison entre ces deux groupes a été démontrée dans les régions où ils co-circulent, les recombinants MO décrits, rappelant les formes recombinantes uniques (URFs) du VIH-1/M. A ce jour, dix URFMO ont été caractérisées au Cameroun et une en France. Le peu de données disponibles les concernant ne permet actuellement pas d’avoir une bonne connaissance des mécanismes régissant leur génération, leur transmission et leur émergence chez le patient. Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié les règles gouvernant leur génération pendant la transcription inverse grâce à une cartographie de la recombinaison sur la première moitié de la séquence codante du VIH-1. Il ressort que ces règles sont similaires à celles décrites pour les recombinants intra-groupe M : l’identité de séquence entre les souches parentales est le paramètre majeur mais n’est clairement pas suffisante pour prédire l’ensemble des points de recombinaison (ou de cassure). Les structures secondaires de l’ARN génomique, guidant principalement la recombinaison au niveau des bordures des gènes, semble être le second paramètre impliqué. Nous avons également montré que la plupart des points de cassure sont retrouvés au même endroit quels que soient les couples d’isolats utilisés et confirmé que le gène vpr était un point chaud de recombinaison, comme cela avait déjà été suggéré in vivo. Grâce au système de surveillance de la diversité des VIH-1 mis en place par le Centre National de Référence pour le VIH, nous avons également caractérisé huit nouvelles formes ou formes putatives en France, suspectées grâce à une double réactivité M+O au sérotypage, de discordances séro-moléculaires ou entre les différents tests moléculaires, survenant lors du diagnostic ou du suivi des patients. La synthèse des données camerounaises et françaises sur les points de cassure montre qu’ils sont retrouvés dans quatre zones, dont trois décrites comme zones chaudes par la cartographie in cellulo. Troisièmement, nous avons étudié l’impact sur la fonctionnalité virale du point de cassure situé dans une zone non prédite par la cartographie, mais retrouvé chez trois URFMO, à la jonction entre la protéase et la transcriptase inverse. Les résultats indiquent qu’un profil [GagPR-M/RTIN-O] est très en faveur de l’émergence d’une URF-MO alors que le profil inverse entraîne des défauts de maturation plus ou moins sévères selon les isolats utilisés. L’investigation de ce défaut a montré que la capside était une barrière majeure pour la recombinaison MO, avec une inhibition de la transcription inverse lors qu’une capside M est remplacée par une capside O, quels que soient les isolats utilisés. Le profil inverse (CA-M dans un contexte O) donne des phénotypes plus contrastés au niveau de la transcription inverse ou des étapes ultérieures, suggérant des effets pléïotropiques. Enfin, un biais observé entre le nombre de points de cassure dans la région codante et la présence ou non d’un point de cassure dans les LTRs entre U3 et R nous a conduit à revisiter le processus de transcription inverse et à montrer que les recombinants générés dans les LTRs par les sauts obligatoires de matrice étaient produits lors du transfert du brin [+], guidé par la présence d’une séquence palindromique située dans le PBS. En conclusion, ce travail a permis de caractériser 8 nouvelles URF-MO, menant à un total de 19 formes distinctes et montrant la plasticité de l’évolution des VIH par recombinaison entre des souches très divergentes. Il a également permis de préciser les mécanismes menant à leur génération, de montrer que les règles régissant la recombinaison intra-groupe pouvaient être étendues à la recombinaison inter-groupe et que l’émergence des URF-MO reposait sur des réseaux complexes de coévolution, partiellement dépendants des souches parentales.