Des chercheurs de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS), en collaboration avec des scientifiques américains, ont découvert une nouvelle stratégie de parvovirus pour atteindre le noyau cellulaire qui est leur site de réplication.
Cette nouvelle méthode d'entrée est un bon exemple d'évolution pilotée par l'hôte. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. Les parvovirus sont extrêmement contagieux et persistants dans l'environnement. Ils sont principalement transmis par les excréments d'un animal contaminé. Ils peuvent infecter les invertébrés, les vertébrés, les mammifères et les humains. Pour atteindre le noyau des cellules hôtes, les parvovirus utilisent principalement des réactions enzymatiques. Ils sont d'abord absorbés par la cellule à l'intérieur d'une vésicule, un compartiment membranaire. Pour s'échapper, les parvovirus activent un domaine enzymatique viral appelé phospholipase A2 (PLA2), mécanisme clé découvert en 2001 par le même laboratoire de l'INRS.
Cependant, certains types de parvovirus, ainsi que d'autres virus non enveloppés, n'ont pas ce domaine enzymatique et doivent donc s'échapper de la vésicule par d'autres moyens. En utilisant la biologie moléculaire et des études structurales, les chercheurs de l'INRS ont découvert qu'un nouveau virus ciblant la crevette tigrée géante utilise une réponse plus mécanique. Ce type de parvovirus contient un faisceau d'hélice pentamère interne maintenu ensemble par des ions calcium. Lorsque le micro-organisme est dans la vésicule, où la concentration de calcium est diminuée par l'élimination des substances toxiques, le faisceau est libéré et ouvre la coquille protéique (capside) renfermant son matériel génétique et la membrane, permettant à l'ADN viral de s'échapper dans le noyau pour la réplication.
« Il s'avère que l'incorporation d'un domaine enzymatique PLA2 n'est qu'une stratégie, même en ce qui concerne la famille des parvovirus. Ici, nous montrons encore une nouvelle stratégie qui ne se limite peut-être pas à une lignée de parvovirus, mais à une autre très des parvovirus importants, comme les parvovirus de la volaille domestique et du vison d'élevage », explique Judit Pénzes, ancienne stagiaire postdoctorale à l'INRS et première auteur de l'article publié le 18 août 2020.
Une évolution pilotée par l'hôte
Le professeur émérite de l'INRS Peter Tijssen, auteur principal de la publication, soulève un autre point intéressant: l'évolution convergente pilotée par l'hôte de cette méthode d'entrée dans la cellule. «Deux parvovirus avec des séquences d'ADN différentes, qui ciblent tous les deux les crevettes, ont adopté des stratégies similaires pour atteindre le noyau», dit-il.
À l'aide d'un microscope de près de deux étages de haut, le FEI Titan Krios, Judit Pénzes a pu résoudre la structure complète du virus à une échelle quasi atomique. « Vous pouviez déjà sentir l'énergie gronder dans l'énorme machine en entrant dans l'installation. Je pense que c'est probablement la même chose que ce que les scientifiques impliqués dans l'exploration spatiale ont dû ressentir lorsqu'ils ont vu une fusée prête à décoller pour la première fois », dit l'étudiant postdoctoral.
À terme, la découverte de ce mécanisme pourrait conduire à une meilleure compréhension de la manière dont les virus pénètrent dans les cellules et même à un traitement.
Si nous savons comment le parvovirus parvient à libérer son ADN dans le noyau de la cellule hôte, nous pouvons essayer de trouver une molécule pour bloquer cette action. «
Professeur émérite INRS Peter Tijssen
La collaboration avec l'équipe de recherche basée en Floride leur permettra d'approfondir leurs connaissances sur ce sujet et éventuellement de trouver d'autres méthodes d'entrée encore inconnues.
La source:
Institut national de la recherche scientifique – INRS
Référence du journal:
Pénzes, J.J., et coll. (2020) La biologie moléculaire et la structure d'un nouveau densovirus de crevette pénéide élucide l'évolution de la capside de l'hôte parvoviral convergent. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2008191117.
