Analyse, fonction et diversité des génomes viraux des plantes et élaboration de stratégies de lutte

Les travaux de recherche décrits dans ce mémoire ont été réalisés à la station de Pathologie Végétale du centre INRA Bordeaux-Aquitaine d'octobre 1987 à février 1992, dans le cadre de mon DEA et de ma thèse de Doctorat, puis dans celui des postes que j'ai successivement occupés au Queensland Agricultural Biotechnology Centre (QABC) du Queensland Department on Primary Industries (QDPI) de Brisbane (Australie) de mars 1992 à juin 1995, à l'Institute of Molecular Plant Sciences de la Rijksuniversiteit de Leiden (Pays-Bas) d'août 1995 à décembre 1997, au Laboratoire de Biologie Cellulaire du centre INRA de Versailles, de janvier 1998 à mai 2001 et de celui que j'occupe depuis octobre 2001 à la station de Neufchâteau du CIRAD Guadeloupe. Ces travaux ont porté sur l'analyse, la fonction et la diversité des génomes viraux chez les plantes à des fins de mise au point de stratégies de lutte anti-virale. Ils ont eu pour objets des virus appartenant à quatre grandes familles de virus (Potyviridae, Bromoviridae, Flexiviridae et Caulimoviridae) dont les génomes ont des organisations et des stratégies d'expression différentes. Dans le cadre de mes activités de recherche, j'ai déterminé la séquence nucléotidique totale ou partielle de l'ARN génomique de trois potyvirus infectant les arbres fruitiers du genre Prunus (Plum pox virus, PPV) ou l'arachide (Peanut stripe virus, PStV et Peanut mottle virus, PeMoV), ainsi que celle d'un flexivirus infectant le bananier que nous avons identifié (Banana virus X, BVX). Ces travaux avaient pour objectif d'élucider l'organisation du génome de ces virus et d'attribuer, sur la base d'homologies de séquences, des fonctions aux protéines correspondantes. Certaines de ces séquences ont été utilisées pour des études de diversité moléculaire, de même que des séquences partielles d'un autre flexivirus infectant le bananier, le Banana mild mosaic virus (BanMMV). Dans ce dernier cas, nos travaux ont montré que les populations virales étudiées présentent des niveaux de diversité moléculaire parmi les plus importants connus chez les virus de plantes, et que cette diversité résulte pour l'essentiel de l'accumulation de mutations synonymes. Une partie de mes travaux de recherche a également porté sur la mise au point d'un système de réplication chez la levure (Saccharomyces cerevisiae) d'un virus appartenant au genre Bromovirus, l'Alfalfa mosaic virus (AMV). Certaines des séquences nucléotidiques obtenues au cours de mes travaux ont servi à la mise au point d'outils de diagnostic: sondes nucléotidiques pour la détection du PPV ou du PStV par hybridation moléculaire; amorces oligonucléotidiques pour le diagnostic du PPV, du PStV ou du BVX par des techniques basées sur la PCR. Des techniques de détection immuno-moléculaires des espèces Banana streak virus (BSV) et du BanMMV ont par ailleurs été créées ou optimisées afin de les rendre spécifiques, polyvalentes et utilisables pour des diagnostics de routine. Une partie importante de mes recherches a porté sur la création de lignées transgéniques résistantes à certains des virus auxquels je me suis intéressé. Elles ont également porté sur l'étude des risques liés à l'utilisation des plantes transgéniques exprimant des séquences virales, en particulier les risques de recombinaison entre les transcrits des transgènes et le génome de virus hétérologues. Certains de mes travaux ont également concerné l'étude de la stabilité des modifications phénotypiques basées sur l'extinction post transcriptionnelle de gènes (post transcriptional gene silencing, PTGS). Mes recherches actuelles portent sur l'impact de la diversité des populations virales sur le fonctionnement des génomes viraux et sur l'émergence de maladies, et sur l'évaluation et la gestion des risques liés à l'activation de séquences pararetrovirales endogènes (endogenous pararetrovirus, EPRV) de certaines espèces BSV. Elles constituent la base du projet de recherche que je souhaite conduire. (Résumé d'auteur