Le virus Chikungunya : mécanismes évolutifs et outils de génétique inverse

The Chikungunya virus : evolutionnary mechanisms and reverse genetic methods

• Auteur / Autrice : Souand Mohamed Ali
• Direction : Xavier de Lamballerie, Antoine Nougairede
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 20/12/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité des virus émergents (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : : École des hautes études en santé publique (Rennes ; 2008-...) - Institut hospitalo-universitaire de Marseille en maladies infectieuses
• Jury : Président / Présidente : Anna-Bella Failloux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anna-Bella Failloux, Dorothée Missé, Christophe Peyrefitte, Olivier Ferraris
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dorothée Missé, Christophe Peyrefitte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique inverse

Variation génétique

Vecteurs insectes

isolement et purification

Virus du chikungunya

virologie

Aedes

Mots clés libres

Arbovirus

Arboviruses

Résumé

L’émergence de certains arbovirus pathogènes pose un problème majeur en termes de santé public. Le virus Chikungunya (CHIKV) est un exemple de virus émergent car il s’est récemment adapté à un nouveau vecteur et cause des épidémies explosives. Cette émergence est en partie la conséquence de phénomènes liés à la grande plasticité génomique du CHIKV. Mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des arbovirus pourrait permettre de mieux contrôler ces pathogènes viraux. La première partie de cette thèse porte sur l’étude des mutations associées à l’évolution à long terme du CHIKV sur différentes lignées de mammifères et de moustiques. Les résultats montrent des profils d’évolution distincts sur cellules de mammifères ou de moustiques, illustrant les difficultés liées à l’alternance d’hôte au cours du cycle naturel du CHIKV. La deuxième partie porte sur l’étude chez le CHIKV de la recombinaison génétique, un mécanisme fondamental pour l’évolution des virus à ARN. Les résultats montrent une absence de recombinaison homologue entre virus non défectifs, mais ces expériences ont permis de mettre en évidence la présence de virus délétés qui semblent aider par trans-complémentation la réplication d’un virus atténué. La dernière partie de cette thèse porte sur l’étude de méthodes de génétique inverse qui permettent de générer des virus et d’étudier les mutations associées à l’émergence de certains arbovirus. En utilisant le CHIKV comme modèle, nous avons étudié l’impact qu’ont certaines méthodes sur le génotype et le phénotype du virus in-cellulo et in-vivo chez le moustique. Les résultats montrent une stabilité du phénotype alors que le génotype viral dépend de la méthode utilisée.

Emergence of some pathogenic arboviruses is a major public health concern. The Chikungunya virus (CHIKV) is a typical example of re-emerging pathogen since it recently caused large outbreaks in human population, adapted to a new vector and spread to new areas. This emergence is the consequence of phenomena related to the high genomic plasticity of CHIKV. Understanding the mechanisms of adaptation of arboviruses could help to better control these viral pathogens. The first part of this thesis presents a study of the mutations associated with long-term replication of CHIKV in mammalian and mosquito cells. Our results revealed different evolutionary patterns in mammalian and mosquito cells highlighting the difficulties encountered by arboviruses related to host alternation during their natural cycle. The second part of this thesis deals with the homologous recombination, an important process that play a role in the evolution of RNA viruses. Working with the CHIKV, we did not detect any recombination events between attenuated infectious viruses. However, we detected viruses harboring large genomic deletion that could help an attenuated virus by trans-complementation. The last part of this thesis focused on reverse genetic methods that give the possibility to rescue viruses and can be used to study mutations associated with emergence phenomena. Using the CHIKV as a model, we compared the genotype and the phenotype of viruses generated using different reverse genetic methods in cellulo and in vivo using Aedes mosquitos. Our results showed that the choice of the method influenced the genetic diversity of viral populations but whatever the method used, the phenotype was similar.