Mention Ecologie, Biodiversit et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE
Année 2011/2012
Titre du stage : Analyse de la répartition et de la structure des intégrations de type
badnavirus dans le génome bananier Musa acuminata.
Laboratoire d’accueil : Equipe 1, UMR BGPI, Campus de Baillarguet
Responsable du stage :
Nom : MULLER Emmanuelle
Tél : 04 99 62 48 46
Fax : 04 99 62 48 08
Email : [email protected]
Références dans le domaine :
Dallot, S., Acuña, P., Rivera, C., Ramirez, P., Cote, F., Lockhart, B.E.L. and Caruana, M.L.,
2001. Evidence that the proliferation stage of micropropagation procedure is determinant in
the expression of Banana streak virus integrated into the genome of the FHIA 21 hybrid
(Musa AAAB). Archives of Virology 146(11), 2179-2190.
Fargette D., Konate G., Fauquet C., Muller E., Peterschmitt M. And Thresh M. (2006)
Molecular Ecology of Tropical Viruses. Annual Review of Phytopathology 44 :235-260
Gayral, P. and Iskra-Caruana, M.-L., 2009. Phylogeny of Banana streak virus reveals a recent
burst of integrations in the genome of banana (Musa sp.). Journal of Molecular Evolution 69,
65-80.
Gayral P, Blondin L, Guidolin O, Carreel F, Hippolyte I, Perrier X, Iskra-Caruana ML (2010)
Evolution of endogenous sequences of banana streak virus: what can we learn from banana
(Musa sp.) evolution? J Virol 84: 7346-7359
Harper, G., Hull, R., Lockhart, B. and Olszewski, N., 2002. Viral sequences integrated into
plant genomes. Annual Review of Phytopathology 40, 119-36.
Hohn, T., Richert-Poggeler, K.R., Staginnus, C., Harper, G., Schwarzacher, T., Teo, C.H.,
Teycheney, P.Y., Iskra-Caruana, L. and Hull, R. (2008) Evolution of integrated plant viruses.
In: M.J. Roossinck (Ed), Plant virus evolution, pp. 53-81. Springer, Berlin, Germany.
Lheureux F., Laboureau N., Muller E., Lockhart B.E .L. and Iskra-Caruana M.-L. (2007)
Molecular characterization of Banana streak virus acuminata Vietnam isolated from Musa
acuminata siamea banana cultivar. Archives of Virology 152: 1409-1416.
Harper G, Hart D, Moult S, Hull R, Geering A, Thomas J (2005) The diversity of Banana
streak virus isolates in Uganda. Archives of Virology 150: 2407-2420
Description du stage (1 page maximum)
Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.
Le virus responsable de la mosaïque en tirets du bananier (BSV, genre badnavirus) est présent
dans de nombreux pays mais sa dissémination naturelle par cochenille est limitée dans
l’espace et ne joue pas un rôle majeur dans la formation d’épidémies. Alors qu’aucune étape
du cycle de multiplication virale n’oblige à une intégration du génome hôte, le génome
bananier présente plusieurs intégrations virales (eBSV). La plus part du temps sans
conséquence sur le bananier, certaines sous l’effet de stress activateurs (température, culture
in vitro, croisements génétiques) sont capables de restituer de génomes viraux infectieux. Ce
phénomène a permis une diffusion accélérée du virus et une apparition « spontanée » et
sporadique de la maladie en absence de contamination extérieure possible. La maladie de la
mosaïque en tirets du bananier est devenue par ce fait un problème sérieux pour les différentes
organisations sanitaires et de quarantaine.
La biodiversité du BSV est plus élevée que pour les autres badnavirus. Elle est façonnée par
deux phénomènes : le processus épidémique « habituel » de la maladie –contamination de
plante à plante par vecteur- et le réveil de séquences endogènes au génome bananier libérant
un génome viral infectieux. L’analyse de séquences partielles de la région RTase/RNase H
(gènes de réplication) des badnavirus propose une structuration en trois groupes, comprenant
chacun des séquences BSV. Les séquences du groupe 1 correspondent à l’ensemble des
espèces de BSV pour lesquelles la séquence du génome entier est disponible (BSOLV,
BSGFV, BSImV, BSAcVNV, BSMysV, BSAcYuV) et qui ont pour la plupart des équivalents
intégrés infectieux dans le génome du bananier Musa balbisiana (B), celles des groupes 2 et 3
correspondent exclusivement à des séquences mises en évidence lors d’épidémies en
Ouganda.
L’analyse récente de nouveaux échantillons provenant d’Ouganda a permis de montrer que
toutes les séquences identifiées comme appartenant au groupe 2 n’existaient pas sous la forme
de génome viral encapsidé mais uniquement à l’état intégré dans le génome des bananiers
Ougandais de génotype EA AAA. Cette donnée nouvelle d’intégration de nombreuses
séquences badnavirus sans équivalent épisomal dans le génome bananier M. acuminata (A)
doit maintenant être analysée plus en détail. L’objectif est de préciser la répartition de ces
intégrations non seulement dans les génotypes EA AAA de l’Afrique de l’Est mais plus
largement au sein de l’espèce M. acuminata. Pour cela on se propose d’analyser leur structure
génétique, d’identifier si possible leur origine ainsi que dater leur intégration et de préciser
leur capacité à être un marqueur de phylogénie des génomes A.
Les techniques utilisées seront la PCR et le clonage-séquençage, pour cribler les génotypes
bananiers contenant du génome A. Des analyses de séquences seront nécessaires pour les
études phylogénétiques (PhyML, Darwin, DAMBE, PAML….). Des hybridations de type
Southern blots seront réalisées avec les génotypes bananiers M. acuminata. Les banques BAC
M. acuminata sont également disponibles pour ces études. Un travail sera fait en parallèle sur
le génome bananier acuminata séquencé.
o Ce stage peut se poursuivre par une thèse: le sujet sera déposé en fonction des résultats
préliminaires obtenus au travers de ce stage dans une école doctorale.