Comment les virus contrôlent l'ARNm des cellules hôtes : Une plongée approfondie

Les virus ont plein de manières de contrôler l’ARNm dans les cellules infectées. Certains virus, comme la grippe et les coronavirus, utilisent des protéines spéciales appelées endoribonucleases pour les aider à se développer tout en limitant la capacité de la cellule hôte à produire ses propres protéines. Un de ces virus, c’est le virus de l’herpès simplex type 1 (HSV1). Le gène UL41 dans le HSV1 produit une protéine connue sous le nom de protéine de coupure de l'hôte virion (VHS), qui joue un rôle important dans ce processus.

#Le rôle de vhs

La protéine vhs est connue pour sa capacité à dégrader l’ARNm, qui est la molécule qui transporte les instructions pour fabriquer des protéines. Cette protéine aide le virus à réussir lors d’une infection en arrêtant la Production de protéines de l’hôte. Ça veut dire que le virus peut utiliser les ressources de la cellule pour fabriquer plus de virus.

Des études précédentes ont montré que quand vhs est présent, il s’attache à la machinerie qui démarre la production de protéines dans la cellule. Cette interaction mène à la dégradation de l’ARNm, empêchant la cellule de produire ses propres protéines et favorisant le virus à la place.

En plus, l’action de vhs cause un empilement d’une protéine appelée protéine de liaison polyA (PABPC1) dans le noyau de la cellule. Normalement, PABPC1 se déplace entre le noyau et le cytoplasme, mais quand vhs est activé, ça perturbe ce flux, causant une accumulation de PABPC1 dans le noyau. Ce changement est lié à la manière dont la cellule gère l’ARNm et pourrait entraîner d'autres problèmes avec l’ARNm quittant le noyau.

#Variabilité entre les virus apparentés

Le gène UL41 et son produit protéique, vhs, se retrouvent non seulement dans le HSV1 mais aussi dans d'autres alphaherpesvirus. Les chercheurs ont comparé ces protéines entre différents virus. Ils ont trouvé que, même si elles ont certaines similitudes, leurs fonctions peuvent différer pas mal. Par exemple, les protéines du virus de la pseudorrage et du virus de l’herpès bovin 1 montrent un peu d’activité, tandis que celles du virus de l’herpès équin 1 et du virus de la maladie de Marek ont un rendement mixte. Le rôle exact de la protéine vhs du virus varicelle-zona (VZV) reste flou, avec des données contradictoires sur ses fonctions.

#Expérimentations avec les protéines vhs

Pour comprendre ces variations, des scientifiques ont mené des expériences pour comparer les actions de différentes protéines vhs de VZV, BHV1, EHV1 et MDV par rapport à celles du vhs de HSV1. Ils ont trouvé que les protéines de BHV1 et EHV1 fonctionnaient de manière similaire à celle du vhs de HSV1, réduisant l’expression des gènes rapporteurs et dégradant leur ARNm. En revanche, le vhs de VZV ne dégradait pas l’ARNm mais menait à la formation de structures spécifiques dans les cellules. Le vhs de MDV montrait un mélange de comportements.

Malgré les différences dans la dégradation de l’ARNm, toutes les protéines vhs pouvaient stopper la production globale de protéines dans les cellules. Cette découverte suggère que les protéines vhs ont diverses manières de couper les fonctions de la cellule, peu importe leur capacité à dégrader l’ARNm.

#Méthodes d'investigation

Les chercheurs ont utilisé plusieurs techniques pour étudier les protéines vhs. Ils ont cultivé des cellules HeLa dans des conditions spécifiques et ont utilisé des plasmides (qui sont de petits morceaux circulaires d'ADN) pour introduire les protéines vhs dans ces cellules. Ensuite, ils ont mesuré les effets sur les niveaux d’ARNm et la production de protéines à travers plusieurs tests, y compris la RT-PCR quantitative et les tests d’incorporation de puromycine.

Ces expériences ont aidé à révéler comment les protéines vhs interagissaient avec la machinerie cellulaire et affectaient les niveaux d’ARNm et de protéines.

#Observation du comportement de PABPC1

Dans le cadre des études, les scientifiques ont aussi examiné comment les protéines vhs affectaient le comportement de PABPC1. Les résultats ont montré que les protéines vhs provoquaient un déplacement prédominant de PABPC1 dans le noyau quand elles dégradaient l’ARNm. Cependant, certaines protéines, comme vhsV et vhsM, créaient des accumulations de PABPC1 dans le cytoplasme.

Ce comportement indiquait une connexion plus profonde entre la dégradation de l’ARNm, la relocalisation de PABPC1 et comment le virus gère les processus cellulaires de l’hôte.

#Formation de Granules d'ARN

Intéressant, dans les cellules avec vhsV et vhsM, des granules d'ARN se formaient. Ces granules d'ARN ressemblent à des granules de stress, qui sont des amas d’ARN et de protéines qui se forment quand il y a un blocage dans la production de protéines. La formation de ces granules pourrait être une réponse au stress causé par la présence virale. En revanche, vhsH, vhsB, et vhsE ne menaient pas à la formation de tels granules.

#Impact sur le contrôle de la traduction

En plus d’examiner la dégradation de l’ARNm, les chercheurs ont mesuré directement comment les protéines vhs affectaient la traduction, le processus de fabrication de protéines à partir de l’ARNm. On a trouvé que toutes les protéines vhs empêchaient la traduction, ce qui indique que même si elles ne dégradaient pas l’ARNm, elles pouvaient toujours arrêter la production de protéines dans les cellules.

Ce comportement suggère une relation plus complexe entre les protéines vhs et la traduction que ce qu’on pensait avant.

#Conclusion

Les découvertes de ces études apportent des insights précieux sur comment différentes protéines vhs de la famille des alphaherpesvirus fonctionnent. Elles révèlent un mécanisme double où certaines protéines peuvent directement dégrader l’ARNm, tandis que d’autres peuvent toujours stopper la synthèse des protéines sans cette dégradation. Ce savoir améliore notre compréhension de comment des virus comme le HSV1 manipulent les fonctions des cellules hôtes. D'autres études sont nécessaires pour clarifier les mécanismes exacts en jeu et comment ils pourraient différer à travers divers virus. Cette recherche souligne l'importance de comprendre les stratégies virales, ce qui pourrait mener à de meilleurs traitements pour les infections.