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Interactions entre virus ou entre virus et leurs satellites chez un hˆ ote comm

Interactions entre virus ou entre virus et leurs satellites chez un hˆ ote commun. II. – Interf´ erences positives : synergie, compl´ ementation, assistance Georges Marchoux To cite this version: Georges Marchoux. Interactions entre virus ou entre virus et leurs satellites chez un hˆ ote commun. II. – Interf´ erences positives : synergie, compl´ ementation, assistance. Agronomie, EDP Sciences, 1988, 8 (6), pp.471-490. HAL Id: hal-00885126 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00885126 Submitted on 1 Jan 1988 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entiﬁc research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diﬀusion de documents scientiﬁques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. PATHOLOGIE VÉGÉTALE SYNTHÈSE Interactions entre virus ou entre virus et leurs satellites chez un hôte commun. II. — Interfé- rences positives : synergie, complémentation, assistance Georges MARCHOUX I.N.R.A., Station de Pathologie végétale, Centre de Recherches d’Avignon, Domaine Saint Mauricc, F 84140 Montfavet RÉSUMÉ Deux ou plusieurs virus, apparentés ou non, peuvent se multiplier ensemble dans une même plante et également dans une même cellule. Les interactions entre virus qui en résultent peuvent s’exprimer sur les formes variées allant de l’antagonisme (M ARCHOUX , 1987) à la synergie. Dans les cas de synergie, les symptômes, la vitesse de multiplication et/ou la distribution d’un virus sont souvent augmentés en présence d’un autre virus. Des interactions structurales nucléoprotéiques, telles que masquage génomique entre virus de morphologie distincte ou mélange phénotypique entre virus apparentés, sont mises en évidence dans des cellules co-infectées par 2 virus dont les cycles de réplication et la localisation se chevauchent. La transmission de certains virus par pucerons, selon le mode persistant ou semi-persistant, n’est possible qu’en présence d’un virus assistant. Dans certains cas, cette assistance s’expliquerait par la constitution dans la plante doublement infectée de particules à génome masqué, c’est-à-dire par une protection de l’ARN dans la capside du virus assistant. La transmission de certains virus par des aphides selon le mode non persistant nécessite la présence dans la plante d’un facteur assistant (FA) protéique codé par le génome viral. Les souches déficientes peuvent être transmises en présence de FA produits par une autre souche ou parfois par un autre virus. Un mutant thermosensible, déficient pour la synthèse de la capside ou pour la fonction transport, peut être complémenté à température non permissive, soit par la souche normale tr, soit par un autre mutant ts déficient pour une autre fonction. Une plante à infection localisée pour un virus et dont la résistance est due au blocage de la fonction transport, peut être infectée de manière systémique par ce virus en présence de certains virus apparentés ou non eux-mêmes systémiques chez cet hôte. Les virus à génome divisé ou multipartite requièrent pour se répliquer et être pathogènes, la coopération de plusieurs molécules d’ARN souvent encapsidées dans des nucléoprotéines distinctes. Il est possible de construire in vitro des recombinants par échange de molécules d’ARN génomiques équivalents entre 2 souches d’un même virus et parfois entre 2 virus appartenant au même groupe. Les avantages sélectifs présentés par les virus à génome divisé et l’importance des pseudo-recombinaisons naturelles sont discutés. Les ARN satellites sont généralement de petite taille et sont complètement dépendants pour leur réplication d’un virus assistant spécifique. Les ARN satellites sont soit encapsidés avec l’acide nucléique de leur virus assistant (ou dans certains cas dans un virus satellite assistant), soit ils possèdent leur propre coque protéique. Dans de nombreux cas, la réplication de l’ARN satellite diminue la synthèse du virus assistant et atténue la gravité des symptômes. Ce type de parasitisme moléculaire entre virus et ARN satellites a fait naître l’espoir d’une utilisation agronomique pour lutter contre les virus économiquement graves et pour lesquels nous ne disposons pas d’autres solutions actuellement. S’appuyant sur les nouvelles possibilités de synthèse et d’intégration des ADN complé- mentaires dans le génome des plantes, de régénération des plantes transformées, plusieurs laboratoires ont engagé des recherches dans ce sens, en France et à l’étranger. Les types de molécules intégrées ou que l’on souhaite intégrer sont non seulement des ARN satellites, mais également le gène capside du virus ou des ARN anti-messagers. Plusieurs résultats encourageants ont déjà été obtenus. Mots clés additionnels : Virus défectif, virus à génome divisé, pseudo-recombinaison, satellite, facteur assistant, protéine de transport, masquage génomigue, mélange phénotypigue. SUMMARY Interactions between viruses in plants. IL -- Synergy, complementation, assistance. Pairs of related and non-related viruses can often replicate together in a common host, indeed in individual cells. Interactions that occur as a consequence of mixed infections can be antagonistic (M ARCHOUX , 1987) or synergistic. Symptoms, multiplication rate and/or distribution of one virus are often enhanced in the presence of another virus. Structural interactions such as : genomic masking between structurally dissimilar viruses and phenotypic mixing between structurally similar viruses can occur, so long as cells become doubly infected and replication cycles overlap. In che case of viruses transmitted in the persistent or semi-persistent mode and dependent on another virus, transmission by aphids is due to genomic masking during simultaneous replication of the two viruses in the plant. Virus assembly and’spreading of infection (transport function) of ts-mutants can be complemented by tr-strains. A plant whose resistance to a virus is due to the blockage of the transport function can be infected systemically by this virus as a result of the complementation of transport with the helper virus, related or not. Some viruses transmitted by aphids in the non-persistent mode have been shown to be dependent on the presence of helper component (HC) produced by the virus. Deficient isolates can become aphid- transmissible when they are in mixed infection with a virus that does produce the HC. Infection of plant by viruses with a divided (multipartite) genome requires the presence of two or several parts to provide the complete genome essential for viral replication. Numerous pseudo-recombinants have been constructed in vitro by exchanging genomic RNA segments between pairs of strains of virus and sometimes also between pairs of related viruses. The advantages of divided genomes for survival value are discussed. Subgenomic RNAs of some viruses are partial transcripts of the genomic RNAs that, although not essential for initiating infection, are functional in virus synthesis (for example, subgenomic coat protein mRNA). There is a growing number of reports of RNA plant viruses that have particles associated with them containing satellite RNAs with no nucleotide sequence homology to either the viral or the host genomes. These satellites are completely dependent for their replication on the helper viruses with which they are associated. Satellite RNAs usually interfere with helper-virus synthesis and modify disease-symptom expression on the host plants. This type of « molecular parasitism » may be nature’s device for regulating and containing the spread of plant viral diseases, and it is already being exploited by plant pathologists in attempts to control virus diseases biologically. Additional key words : Defective virus, divided genome, pseudo-recombination, .satellite, helper component, virus transport protein, genomic masking, phenolypic mixing. 1. INTRODUCTION Dans la nature ou en conditions expérimentales, deux ou plusieurs virus apparentés ou non sont susceptibles de se trouver ensemble dans une même plante, un même tissu, voire une même cellule. Les interactions qui résultent de cette co-infection nous apparaissent rare- ment neutres. On met le plus souvent en évidence soit un effet antagoniste d’un partenaire sur l’autre (M AR - CHOUX, 1987), soit un effet synergique favorable à l’un ou aux deux virus en présence. Les interactions positi- ves, entre virus composant une infection mixte, ont été étudiées en comparaison avec les infections simples à différentes phases de l’infection virale. Les processus étudiés sont la nature et l’intensité des symptômes, la synthèse et la distribution du virus dans la plante, la gamme d’hôtes, l’aptitude à être transmis, les interac- tions structurales et génétiques entre composants protéi- ques et nucléiques spécifiques de chaque virus. De nombreux processus sont étroitement imbriqués et ces derniers sont utilisés pour tenter d’expliquer les phéno- mènes d’interactions biologiques souvent observés sur la plante entière. Les échanges de composants structuraux nucléopro- téiques sont observés dans les cas d’interaction entre virus complets (génomes comportant toute l’inforrna- tion nécessaire à la survie de l’espèce) ou incomplets. Les complémentations génétiques concernent des virus mutants ou des composants viraux comportant une information génétique incomplète pour assurer leur multiplication et leur survie. Certains virus ou ARN satellites sont eux, totalement dépendants pour leur réplication et leur conservation d’un virus assistant. L’article présentera les différentes situations d’interac- tions entre virus, composants viraux ou satellites dans l’ordre croissant de la dépendance et réciproquement de l’assistance de l’un des éléments par l’autre, lors de leur interaction positive. Le plan suivi sera donc : 1. Interactions entre virus. 2. Complémentation de souches défectives d’un virus. 3. Interactions uploads/Ingenierie_Lourd/ hal-00885126.pdf