Soutenance de thèse de BOSMON Tressy
Titre de thèse
Étude de la structure et de l'organisation des particules virales de Pithoviridae
Structural and organizational study of Pithoviridae viral particles
Résumé de la thèse
Depuis la découverte du premier virus géant, de nombreux autres spécimens ont pu être isolés, parfois dans des environnements extrêmes, tels que ce fut le cas pour pithovirus sibericum, le prototype des Pithoviridae.
Pithovirus sibericum, comme les autres Pithoviridae, est caractérisé par une particule en forme d'amphore dont la couche supérieure, appelée tégument est recouverte de polysaccharides. Ce tégument, structuré en bandes parallèles, repose sur une membrane renfermant un contenu ne présentant pas de structures apparentes.
En combinant des approches de protéomiques, de biochimie, de biologie moléculaire et de biologie cellulaire, nous avons montré que les particules de Pithoviridae avaient une organisation similaire et contenaient des sous-structures. Nous avons également montré par des tests d'interactions que les deux protéines les plus abondantes des virions et des nucléoïdes de pithovirus sibericum condensaient l'ADN et avons apporté grâce à ces tests et à des observations du cycle infectieux de pithovirus sibericum, des arguments étayant l'hypothèse d'une formation de l'usine virale des Pithoviridae par séparation de phase, comme cela a pu être montré pour d'autres Nucleocytoviricota.
Nous nous sommes également intéressés à la terminaison des transcrits de pithovirus sibericum, car lors de notre étude protéomique, nous avons remarqué l'absence de polyA polymérase dans ces virus et que la majorité de leurs gènes finissaient avant des motifs en épingle à cheveux. Nous savions que les ARN messagers des Iridoviridae, une famille virale appartenant également à l'ordre des Pimascovirales, n'étaient pas polyadénylés, mais terminés par des motifs en épingle à cheveux. Nous avons donc voulu explorer cette possibilité en mettant au point un protocole, qui nous a permis de séparer et de séquencer des ARN polyadénylés, d'ARN non polyadénylés.
Thesis resume
Since the discovery of the first giant virus, many other species have been isolated, sometimes in extreme environments, as was the case for pithovirus sibericum, the prototype of the Pithoviridae family.
Pithovirus sibericum, like all other Pithoviridae, is characterized by an amphora-shaped particle whose upper layer, called the tegument, is covered by polysaccharides. This tegument, structured in parallel bands, lies on a membrane containing no apparent structures.
By combining proteomics, biochemistry, molecular biology and cell biology approaches, we have demonstrated that Pithoviridae particles have a similar organization and contain substructures whose composition enables them to perform specific functions. We also showed through interaction tests that the two most abundant proteins in pithovirus sibericum virions and nucleoids condensed DNA. Thanks to these experiments and observations of the infectious cycle of pithovirus sibericum, we provided arguments supporting the hypothesis that the viral factory of Pithoviridae is formed by phase separation, as has been shown for other Nucleocytoviricota.
In addition to this project, we also studied the termination of transcripts in this viral family, as our proteomic study revealed the absence of polyA polymerase in these viruses, even though their infectious cycles are exclusively cytoplasmic. We noticed that most of their genes ended with palindromic sequences forming hairpin motifs. And we knew that the messenger RNAs of Iridoviridae, a viral family belonging, like Pithoviridae, to the order Pimascovirales, were not polyadenylated, but terminated by hairpin motifs. We therefore decided to explore this possibility by developing a protocol that allowed us to separate and sequence polyadenylated and non-polyadenylated RNAs extracted during the infectious cycle of pithovirus sibericum.