RNA viruses have the fastest evolutionary rates amongst protein-coding organisms on the planet. Ease of sequencing, advanced techniques of analysis and global health and economic concerns have all contributed to the recognition of RNA viruses as a robust research platform. Phylogenetic methods have been at the forefront of analytical techniques used to understand the dynamics of RNA viruses - during natural circulation in populations and in individual hosts, within epidemics, across species barriers and over billions of years that viruses have been around. Most of the work presented in this thesis employs phylogenetic incongruity arising from reassortment and recombination to gain insights into the genomes and populations of RNA viruses. Chapter 2 explores the selection regimes Ebola virus has experienced following a year of circulation in humans inWest Africa, as well as its recent history. Chapter 3 investigates the extent of recombination in MERS-CoV, a novel human pathogen with an obscure epidemiology, which is suggestive of frequent co-infection of some hosts. Chapter 4, on the other hand, documents a pattern of non-intuitive linkage between some segments of the human-endemic influenza B virus genome and explores its potential to speciate. Chapter 5 builds upon chapter 4 and attempts to describe small-scale reassortment between two segments of influenza B virus and the overall migration patterns of influenza B virus in Scotland. Chapter 6 exploits the independence of segments of influenza D virus, a recently described cattle pathogen, and coalescent theory to disentangle the origins of this virus. This thesis exemplifies the success of modern sequencing methods, which, together with the use of sophisticated analytical techniques, have uncovered a wealth of information hidden away in molecular sequences of RNA viruses. The work presented herein demonstrates how reticulate evolution can be exploited as a reliable, and sometimes indispensable, marker to improve inference of evolutionary forces in RNA viruses.

La maladie du court-noué est principalement causée en Europe par le Grapevine fanleaf virus (GFLV) et l’Arabis mosaic virus (ArMV). Le principal moyen de lutte contre sa dispersion consiste à certifier l’absence de ces virus dans les vignes commercialisées par des méthodes sérologiques tels que le DAS-ELISA. De par leurs propriétés biophysique et structurale exceptionnelles, les Nanobodies (Nb) issus des domaines variables d’immunoglobulines (Ig) composées uniquement de chaînes lourdes, se distinguent avantageusement des Ig conventionnelles. L’objectif majeur de ma thèse était d’établir un test de diagnostic du court-noué à base de Nb. À partir de deux collections de Nb contre le GFLV et l’ArMV, j’ai identifié des Nb reconnaissant un large spectre d’isolats viraux. Leur fusion à une protéine fluorescente ou à la phosphatase alcaline a conduit à l’obtention de réactifs de détection performants du GFLV et de l’ArMV par DAS-ELISA. La structure atomique d’un complexe Nb/GFLV résolue à 2.8 Å par cryomicroscopie électronique a permis de cartographier l’épitope en surface du virus et a révélé une couverture maximale de la particule virale par le Nb. La comparaison des tests Nb à des réactifs sérologiques commerciaux a révélé leur supériorité en terme de sensibilité et de spécificité, ouvrant ainsi la voie à la commercialisation d’un nouveau test de diagnostic des virus du court-noué de la vigne. / The grapevine fanleaf disease is mainly caused in Europe by the Grapevine fanleaf virus (GFLV) and the Arabis mosaic virus (ArMV). The principal mean to limit their spread, is to certify their absence in marketed grapevines by serological methods such as DAS-ELISA. Their unique biophysical and structural properties make the variable domains of heavy chain-only immunoglobulin, called Nanobodies (Nb) a real asset for the development of a diagnostic test against fanleaf disease viruses. I identified Nb able to detect a broad spectrum of viral isolates from two Nb collections against GFLV and ArMV. Their fusion to a fluorescent protein or to a bacterial alkaline phosphatase resulted in the production of efficient DAS-ELISA detection reagents. The atomic structure of a Nb/GFLV complex was solved at 2.8 Å by cryoelectron microscopy, allowing the precise mapping of the viral epitope. This result showed a maximum coverage of the viral particle by the Nb, leading to a maximal signal in DAS-ELISA. The full Nb tests against GFLV and ArMV were compared to commercial reagents and showed the superiority of the former in both sensitivity and specificity, opening the way for the development and commercialization of a new type of serological kits for the detection of grapevine viruses.

Les macrophages sont une cible cellulaire importante du VIH-1 et sont impliqués dans la propagation virale et la constitution du réservoir. Les patients infectés par le VIH-2 présentent un contrôle naturel de l'infection qui est généralement absent chez les patients infectés par le VIH-1. Nous avons étudié ici la relation entre les macrophages et le VIH-2 afin d'évaluer leur contribution à la physiopathologie de l'infection. L'assemblage de particules virales dans des macrophages dérivés de monocytes (MDM) infectés par le VIH-2 se fait au niveau de la membrane de compartiments internes semblables aux VCC documentés dans les MDM infectés par le VIH-1. Les VCC des MDM infectés par le VIH-1 et le VIH-2 partagent la même composition protéique, et la même morphologie. Contrairement à Gag du VIH-1, la protéine Gag du VIH-2 est absente du cytosol et presque exclusivement localisée dans les VCC, ce qui suggère que Gag du VIH-2 est rapidement transportée vers le VCC une fois synthétisée dans le cytosol. Les particules de VIH-2 produites de novo par les MDM peuvent mûrir, mais sont faiblement infectieuses et se transmettent inefficacement aux cellules T activés. Cette faible infectiosité n'est pas associée avec l'expression du facteur de restriction BST-2 et n'est pas non plus améliorée par une baisse des niveaux d'expression de BST-2 induite par Vpu. Nos données suggèrent que les macrophages infectés par le VIH-2 ne contribuent probablement pas à la production et à la dissémination du virus in vivo. Cependant, les macrophages infectés par le VIH-2 peuvent représenter une source potentielle d'antigènes viraux qui pourraient stimuler les réponses des cellules T spécifiques du virus. / Macrophages are an important cellular target of HIV-1 and are potentially involved in viral spreading and constitution of the viral reservoir. HIV-2-infected patients exhibit a natural virological control of the infection that is generally absent from HIV-1-infected patients. Here, we studied the relationship between macrophages and HIV-2 to approach their potential contribution to the physiopathology of HIV-2 infection. Viral particles assembly in HIV-2-infected monocyte-derived macrophages (MDMs) occurred at the limiting membrane of internal compartments similar to virus-containing compartments (VCCs) documented in HIV-1-infected MDMs. Indeed, VCCs from HIV-1 and HIV-2-infected MDMs shared protein composition, as seen by confocal microcopy, and morphology, as seen by electron microscopy. Strikingly, HIV-2 Gag was mostly absent from the cytosol and almost exclusively localized to the VCCs, whereas HIV-1 Gag was distributed in both locations, suggesting that HIV-2 Gag is rapidly transported to the VCC membranes once synthesized in the cytosol. HIV-2 particles produced de novo by MDMs can mature, but are poorly infectious and inefficiently transmitted to activated T cells. This low infectivity neither correlate with expression of the restriction factor BST-2, nor was improved by Vpu-induced down-modulation of BST-2 levels. Our data suggest that, HIV-2-infected macrophages are unlikely to contribute to viral production and dissemination in vivo. However, HIV-2-infected macrophages accumulate large amounts of intracellular virus that may represent a potential source of viral antigens that could stimulate virus specific T cell responses.

La protéine de nucléocapside (NC) du virus de l’immunodéficience humaine (VIH-1) joue de nombreux rôles dans les phases précoce et tardive de l’infection. La NC est une protéine à deux doigts de zinc, chaperonne des acides nucléiques. Nous avons cherché de nouveaux partenaires cellulaires de la NCp7 et identifié une protéine de liaison aux ARNs, Upstream of N-ras (Unr), dont l’interaction avec Gag et NCp7 a été confirmée. L’interaction entre Gag et Unr est dépendante de l’ARN et médiée par le domaine NC. Unr est une ITAF (IRES transacting factor) régulant la traduction médiée par plusieurs IRESs cellulaires et viraux. L’ARN génomique du VIH-1 possède deux IRESs dont un localisé dans la région non traduite en 5’ qui permet aux ARNm viraux de conserver un fort niveau de traduction lorsque la traduction coiffe-dépendante de la cellule est affaiblie par l’arrêt du cycle viral induit par l’infection. En utilisant un système de dual luciférase, nous avons montré qu’Unr est une ITAF dont la surexpression stimule l’IRES VIH-1. Des mutations ponctuelles de cet IRES, dans un motif consensus de liaison à Unr, altèrent à la fois l’activité de l’IRES et sa réponse à Unr suggérant que l’activité IRES dépend fortement de Unr. L’effet d’Unr sur l’IRES est inhibé par la surexpression de NCp7 mais pas par celle de Gag dont l’effet stimulateur sur l’IRES est additif de celui d’Unr suggérant un rôle d’Unr différent dans les phases précoce et tardive de l’infection. Pour finir, le knockdown de l’expression d’Unr entraîne une diminution significative de l’infection par un pseudovirus non réplicatif soulignant l’implication fonctionnelle d’Unr dans la phase précoce. / The Human Immunodeficiency Virus-1 (HIV-1) nucleocapsid protein (NC), as a mature protein (NCp7) or as a domain of the polyprotein Gag, plays several important roles in both the early and late phase of the infection. NC is a nucleic acid chaperone protein with two zinc fingers. We searched for new cellular protein partners of NCp7 and identified the RNA binding protein Unr, Upstream of N-ras, whose interaction with both Gag and NCp7 was confirmed. Unr interaction with Gag is RNA dependent and mediated by its NC domain. Unr is an ITAF (IRES trans-acting factor) regulating the translation driven by several IRESs. The HIV-1 genomic mRNA harbors two IRESs elements: one of them found within the HIV-1 5’-Untranslated region drives HIV-1 mRNA translation when the cap-dependent translation is diminished due to the infection-induced cell cycle arrest. Using a dual luciferase assay, Unr was shown to act as an ITAF, increasing the HIV-1 IRES dependent translation. Point mutations of the HIV-1 IRES in a consensus Unr binding motif were found to alter both the IRES activity and its activation by Unr suggesting a strong dependency of the IRES on Unr. Unr stimulation effect is furthermore counteracted by NCp7, but not by Gag overexpression, which increases the IRES activity in an additive manner to Unr suggesting a differential Unr effect on the early and late phases of the infection. Finally, knockdown of Unr in HeLa cells leads to a decline in infection by a non-replicative lentivector proving its functional implication in the early phase.

Le Grapevine fanleaf virus (GFLV) est le principal agent de la maladie du court-noué de la vigne. Sa protéine de capside (CP) permet la formation des virions indispensables à la protection du génome viral, au mouvement de cellule à cellule au sein de tubules formés par la protéine de mouvement (MP) du virus, et à la transmission du GFLV par son nématode vecteur Xiphinema index. Principaux résultats : 1. un motif exposé à la surface de la CP dont la nature est critique pour transmission du GFLV par X. index a été identifié et pourrait constituer un déterminant de la spécificité de transmission. 2. Des tubules fluorescents ont été produits de façon constitutive in planta. Ils permettent de complémenter en trans un GFLV dépourvu de MP. 3. L’expression transitoire de la CP conduit à la production de pseudo-particules. Celles-ci sont modifiables à façon et font de la capside du GFLV une plateforme biotechnologique unique. De plus, c’est un puissant outil pour étudier la biologie du virus. / Grapevine fanleaf virus (GFLV) is the main agent of grapevine fanleaf degeneration disease. Its coat protein (CP) self-assembles in virions necessary for viral genome protection, for cell-to-cell movement using tubules formed by the movement protein (MP) of the virus, and for the transmission of GFLV by its nematode vector Xiphinema index.Main results: 1. An outer surface-exposed CP motif has been identified as critical for GFLV transmission by X. index and could be a determinant of transmission specificity. 2. Fluorescent tubules have been produced by constitutive expression in planta. They allow the complementation in trans of a GFLV deleted of its MP coding sequence. 3. Transient expression of the GFLV CP leads to the production of virus-like particles. They can be easily modified and show that GFLV capsid is a unique biotechnology platform. In addition, they are a powerful tool to study the biology of the virus.

Les cellules infectées de façon latente constituent de sérieux obstacles à l'éradication du VIH et à la guérison complète des patients. Nous avons précédemment rapporté que le facteur cellulaire CTIP2 joue un rôle clé dans l'établissement et dans la persistance de la latence du VIH dans les cellules de la microglie, principaux réservoirs du virus dans le cerveau. En recrutant des complexes enzymatiques au niveau du promoteur viral, CTIP2 inhibe l'expression des gènes en favorisant la compaction de la chromatine et défavorise la réactivation des réservoirs viraux grâce à son activité inhibitrice de l’activité kinase du complexe d’élongation pTEFb. Cependant, nous ne savons pas comment le VIH-1 contrecarre les effets répresseurs de CTIP2 dans des cellules permissives à son expression. Manipuler la machinerie cellulaire d'ubiquitination afin de cibler les protéines hôtes indésirables est une stratégie commune utilisée par les rétrovirus. Ici, nous postulons que la protéine auxiliaire Vpr pourrait favoriser la dégradation de CTIP2 via le complexe CUL4-DDB1-DCAF1 pour contrer ses effets sur la réplication du VIH-1. Nos précédents résultats ont montré que CTIP2 contribuait à la réponse antivirale cellulaire grâce à son activité répressive sur la transcription du VIH. Nous avons montré que l'expression de CTIP2 était induite par un traitement à l'interféron-α suggérant que ce facteur fait partie de la réponse cellulaire à des infections virales. Nous avons observé que la réplication du wt- mais pas du mutant délété pour vpr diminue l'expression de CTIP2 dans des cellules infectées de manières productives. L'expression de Vpr a été corrélée avec une dégradation de CTIP2 et une augmentation de la transcription des gènes du VIH-1. De plus, nous avons montré par des expériences d’immunoprécipitation et de FRET/FLIM que la protéine CTIP2 interagit avec DDB1, DCAF1 et Vpr afin d'induire la dégradation de CTIP2 par la voie du protéasome. Enfin, nous démontrons que DCAF1 est nécessaire à la dégradation de CTIP2 par Vpr dans les noyaux des cellules infectées. Nos résultats suggèrent ainsi que la protéine virale Vpr détourne la machinerie cellulaire et plus spécifiquement la voie de dégradation du protéasome afin d'induire la dégradation de CTIP2. En dégradant CTIP2, le VIH-1 contrecarre une réponse cellulaire anti-virale et favorise ainsi sa réplication. Notre travail a permis de mieux comprendre la nature des mécanismes mis en jeu par le VIH-1 afin de favoriser sa réplication dans les cellules microgliales. / Latently infected cells constitute major blocks to HIV-1 eradication and a functional cure of the patients. We have previously reported that the cellular co-factor CTIP2 plays a key role in the establishment and persistence of HIV latency in microglial cells, the main reservoirs of the virus in the brain. By recruiting large enzymatic complexes at the viral promoter, CTIP2 silences HIV-1 gene transcription and disfavors the viral reactivation from the reservoirs. However, nothing is known on how HIV-1 can counteract the effects of CTIP2 in permissively infected cells. Usurping the host ubiquitination machinery to target undesirable host proteins is a common strategy utilized by retroviruses. Here, we tend to postulate that HIV-1 Vpr may target CTIP2 by Cul4A-DDB1-DCAF1 complex to counteract its effects on HIV-1 replication. Our results showed that CTIP2 contributes to the cellular anti-viral response. We demonstrated that interferon treatments induce expression of CTIP2 suggesting that this factor may be part of the cellular response to viral infections. We observed that replication of wt- but not Vpr-deleted HIV-1 reduced CTIP2 expression in productively infected cells. Vpr expression was correlated with low levels of CTIP2 and increased levels HIV-1 gene transcription. In addition, we showed that CTIP2 interacts with DDB1, DCAF1 and HIV-1 Vpr in order to induce the degradation of CTIP2 via proteasome by coimmunoprecipitation and FRET experiments. Finally, the abrogation of Vpr binding to the DCAF1-CUL4-DDB1 complex prevented CTIP2 degradation. Our results suggest that Vpr engages the ubiquitination machinery to induce CTIP2 degradation. By degrading CTIP2, HIV-1 counteracts CTIP2-mediated silencing of its expression and thus favors viral replication. Our work has helped to understand the nature of the mechanisms involved in HIV-1 to foster its replication in microglial cells. These results allow us to consider new strategies toward a cure of the patients.

Dans les organismes multicellulaires, la régulation de l’expression des gènes par les microARNs est un mécanisme essentiel pour le développement cellulaire et l’homéostasie. De plus, le rôle des microARNs a été démontré dans de nombreux processus immunitaires, tels que l’inflammation. Les virus évoluant conjointement avec leurs hôtes, ils ont appris à détourner la machinerie cellulaire pour leur propre bénéfice. Ainsi, des microARNs codés par certains génomes viraux ont été mis en évidence, mais leurs fonctions, ainsi que leurs cibles, restent encore largement inconnues. En utilisant une lignée de souris présentant une mutation hypomorphe pour le gène dicer, caractérisée par une diminution de la production des microARNs, et son hôte naturel, le cytomégalovirus murin, un virus membre de la famille des β-Herpesvirus, nous avons étudié le rôle potentiel des microARNs d’origine cellulaire et virale dans la pathogénèse de ce virus. Lors de l’infection aigüe, nos résultats montrent un rôle dominant et protecteur des microARNs cellulaires, comparé à celui des microARNs viraux, prédits pour être des facteurs de pathogénicité. / In multicellular organisms, gene expression regulation by microRNAs is an essential mechanism for cell development and homeostasis. Moreover, several immune-related processes, such as inflammation, have been demonstrated to require specific microRNAs. As viruses have coevolved with their host, they have learned to hijack the cellular defenses for their own benefit. Thus microRNAs-encoding genes were also recently discovered in the genome of Herpesviruses, but up to now, the function and the targets of most microRNAs of viral origin are still largely unknown. Using a hypomorphic mouse mutant line, characterized by a diminished production of microRNAs, and the Mouse Cytomegalovirus, a natural pathogen of mice which belongs to the family of β-Herpesviruses, we investigated the potential roles of microRNAs of both cellular and viral origin in the pathogenesis of this virus. Our results point toward a dominant role of cellular microRNAs as protective factors compared to virally-derived microRNAs which are usually predicted to carry pathogenic functions in acute infections.

Le virus de l'hépatite C (HCV) est responsable de maladies chroniques du foie et l'une des principales causes de développement du carcinome hépatocellulaire (HCC). Cependant, les mécanismes moléculaires qui permettent le développement d’un HCC suite à une infection chronique par le HCV restent incompris. Les microARN (miR), de petits ARNs non codants qui régulent l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel, sont connus pour jouer un rôle important dans l'homéostasie cellulaire du foie. De plus en plus d’études suggèrent que l'infection par le HCV induit la modification de réseaux intracellulaires impliquant les miRs hépatiques contribuant au développement des lésions du foie, y compris le HCC. En utilisant des techniques d'analyse systématiques, nous avons identifié des miRs qui modulent le cycle viral du HCV mais également des miRs modulés lors de l'infection par le HCV. Cette analyse globale des interactions entre les miRs de l'hôte et le HCV améliore les connaissances actuelles sur les interactions entre le HCV et l’hôte qui contribuent vraisemblablement à la tumorigenèse dans le foie, et ouvre des perspectives pour de potentielles nouvelles approches pour prévenir et/ou traiter le HCC chez les patients infectés par le HCV. / Hepatitis C virus (HCV)-induced chronic liver disease is one of the leading causes of hepatocellular carcinoma (HCC). However, the molecular mechanisms that enable HCC development following chronic HCV infection remain poorly understood. MicroRNAs (miRs), small non coding RNAs that regulate gene expression at a post-transcriptional level have been reported to play an important role in cellular homeostasis within the liver. Increasing evidence suggests that HCV infection induces alteration of intrahepatic miR networks and that deregulation of miRs contributes to liver disease including HCC. Using high-throughput screening and RNA sequencing, we identified miRs that modulate the HCV life cycle and miRs that are modulated upon HCV infection. This comprehensive analysis of the HCV-host miR network improves the current knowledge of the HCV-host interactions that likely contribute to tumorigenesis in the liver and opens perspectives for novel potential approaches to prevent and/or treat HCC in HCV-infected patients.

Les virus du papillome humain (HPV) sont des virus à ADN double-brin encapsidés appartenant à la famille des Papillomaviridae ayant un tropisme distinct pour les épithéliums squameux de type muqueux ou cutanés. Jusqu'à présent, plus de 200 types de HPV ont été isolés et regroupés dans un arbre phylogénétique composé de 5 genres nommés alpha, beta, gamma, mu et nu. Parmi eux, les types HPV muqueux à haut risque appartenant au genre alpha ont été associés au cancer du col de l'utérus ainsi qu'à des sous-groupes de carcinomes ano-génitaux et de la tête et du cou. Ces virus sont responsables d'environ 5% de tous les cancers viro-induits. Les types bêta du HPV ont un tropisme pour la peau et pourraient être impliqués dans le développement du cancer de la peau non mélanique (NMSC), en association avec la lumière ultraviolette (UV). Ainsi, les modèles expérimentaux in vitro et in vivo ont démontré les propriétés de transformation des oncoprotéines E6 et E7 du type HPV bêta 38. De plus, des études sur le modèle de souris transgénique, où E6 et E7 du HPV38 sont exprimés au niveau de la couche basale non différenciée de l'épithélium sous le contrôle du promoteur du gène humain de la kératine (K14), ont montré une très forte susceptibilité de la peau à la carcinogenèse induite par les UV par rapport aux animaux de type sauvage. Tout aussi important que leur capacité à promouvoir la transformation cellulaire, les virus oncogènes ont développé différentes stratégies pour prendre le dessus sur le système immunitaire de l'hôte, favorisant ainsi l'établissement d'une infection persistante. Par conséquent, savoir si des virus oncogènes potentiels ont la capacité d'interférer avec la réponse immunitaire pourrait fournir des preuves supplémentaires de leur implication dans la cancérogenèse humaine. Ici, nous montrons que les oncoprotéines E6 et E7 de HPV38 suppriment l'expression de Tolllike 9 (TLR9), récepteur des ADN double-brins, en favorisant l'accumulation de ΔNp73α, un antagoniste de p53 et p73. Des expériences d'immunoprécipitation de la chromatine ont montré que ΔNp73α fait partie d'un complexe de régulation négative transcriptionnelle qui se lie à un élément de réponse NF-kappaB dans le promoteur TLR9. Fait intéressant, l'expression ectopique de TLR9 dans des cellules HPV38 E6E7 a entraîné une accumulation des inhibiteurs du cycle cellulaire p21WAF1/Cip1 et p27kip1, une réduction de l'activité kinase associée à CDK2 et l'inhibition de la prolifération cellulaire. Ensemble, ces données indiquent que TLR9 est impliqué dans d'autres événements, en plus de la réponse immunitaire innée. Par conséquent, nous avons constaté que le traitement des kératinocytes humains primaires (HPK) avec différents stress cellulaires, par exemple l'irradiation aux UV, la doxorubicine et le traitement H2O2, conduisent à une induction de la transcription de TLR9. Cet évènement induit par les UV est arbitré par le recrutement de plusieurs facteurs de transcription sur le promoteur TLR9, tels que p53, NF-kappaB p65 et c-Jun. L'expression de E6 et E7 de HPV38 affecte fortement le recrutement de ces facteurs de transcription sur le promoteur TLR9, avec comme conséquence l'affaiblissement de l'expression du gène TLR9. En résumé, nos données montrent que HPV38, de manière similaire à d'autres virus avec une activité oncogénique bien connue, peut inhiber 'expression de TLR9. Plus important encore, nous mettons en évidence une nouvelle fonction de TLR9 dans le contrôle de la réponse cellulaire aux stress et nous montrons que E6 et E7 de HPV38 sont capables d'interférer avec un tel mécanisme. Ces résultats confirment le rôle des types HPV bêta dans la carcinogenèse de la peau, en fournissant des informations supplémentaires sur leur contribution précise dans le processus multi-étapes de développement du cancer / The human papillomaviruses (HPV) consist of a group of capsid-enclosed double-stranded deoxyribonucleic acid (dsDNA) viruses from the Papillomaviridae family that display a distinct tropism for mucosal or cutaneous squamous epithelia. Until now, more than 200 types of HPV have been isolated and grouped into a phylogenetic tree composed of 5 genera (alpha, beta, gamma, mu and nu papillomaviruses). Among them, the mucosal high-risk HPV types that belong to the genus alpha have been associated with cervical cancer as well as a subset of anogenital and head and neck carcinomas. They are responsible for approximately 5% of all virus-induced cancers. Beta HPV types have a skin tropism and have been suggested to be involved, together with ultraviolet light (UV), in the development of non-melanoma skin cancer (NMSC). For instance, in vitro and in vivo experimental models highlight the transforming properties of beta HPV38 E6 and E7. Specifically, studies of transgenic mouse model, where HPV38 E6 and E7 are expressed in the undifferentiated basal layer of epithelia under the control of the Keratin 14 (K14) promoter, showed a very high susceptibility to UV-induced skin carcinogenesis in comparison to the wild-type animals. Equally important as their ability to promote cellular transformation, oncogenic viruses have different strategies to overtake the host immune system thus guaranteeing persistent infection. Therefore, understanding whether potential oncogenic viruses have the ability to interfere with the immune response could provide additional evidence relating to their involvement in human carcinogenesis. Here, we show that the E6 and E7 oncoproteins from HPV38 suppress the expression of the dsDNA innate immune sensor Toll-like receptor 9 (TLR9) by promoting the accumulation of ΔNp73α, an antagonist of p53 and p73. Chromatin immunoprecipitation experiments showed that ΔNp73α is part of a negative transcriptional regulatory complex that binds to a NF-κB responsive element within the TLR9 promoter. Interestingly, ectopic expression of TLR9 in HPV38 E6E7 cells resulted in an accumulation of the cell cycle inhibitors p21WAF/Cip1 and p27Kip1, reduction of CDK2-associated kinase activity and inhibition of cellular proliferation. Together these data indicate that TLR9 is involved in additional events, besides the innate immune response. Accordingly, we observed that the treatment of human primary keratinocytes (HPKs) with different cellular stresses, e.g. UV irradiation, doxorubicin and H2O2 treatment, results in TLR9 up-regulation. This UVinduced event is mediated by the recruitment of several transcription factors to the TLR9 promoter, such as p53, NF-kB p65 and c-Jun. The expression of HPV38 E6 and E7 strongly affect the recruitment of these transcription factors to the TLR9 promoter, with consequent impairment of TLR9 gene expression. In summary, our data show that HPV38, similarly to other viruses with well-known oncogenic activity, can down-regulate TLR9. Most importantly, we highlight a novel function of TLR9 in controlling the cellular response to stresses and we show that HPV38 E6 and E7 are able to interfere with such mechanism. These findings further support the role of beta HPV types in skin carcinogenesis, providing additional insight into their precise contribution to the multistep process of cancer development

Le genre des Deltaretrovirus est composé des virus de la leucose bovine (BLV) et des virus T-lymphotropes de primates (PTLV-1, -2, -3 et -4) qui regroupent les virus humains T-lymphotropes (HTLV-1, -2, -3 et -4) et les virus simiens apparentés (STLV-1, -2, -3 et -4). Seules les infections par les PTLV-1 et BLV sont associées à des pathologies : une lymphoprolifération maligne appelée ATLL chez l'homme et le singe ou une maladie neurologique appelée HAM/TSP chez l'homme infectés par les PTLV-1 et une lymphoproliferation maligne chez les bovins infectés par BLV. L'infection par HTLV-2 n'est associée qu'à une lymphocytose et le pouvoir pathogène d'HTLV-3 n'est pas caractérisé à ce jour. Les lentivirus, parmi lesquels on trouve les agents étiologiques du SIDA VIH-1 et VIH-2, et les Deltaretrovirus, sont des rétrovirus complexes. Ils codent donc, en plus des protéines structurales et enzymatiques, pour des protéines régulatrices ainsi que pour des protéines auxiliaires qui seront au centre des travaux présentés. Chez HTLV-1 et BLV, les protéines auxiliaires jouent un rôle primordial dans l'infectiosité in vivo. Or ces protéines n'avaient pas encore été décrites chez les PTLV-3. Leur caractérisation composait donc le premier objectif de ces travaux de thèse. Nous avons ainsi identifié les ARN messagers codant 3 nouvelles protéines putatives in vitro. Nous avons étudié les caractéristiques de ces protéines, notamment leur rôle dans le cycle des PTLV-3 in vitro et leur expression in vivo. Dans un second travail, nous avons essayé de comprendre si les différents domaines fonctionnels déjà identifiés dans la protéine Vpx, une protéine auxiliaire de VIH-2 influençaient sa capacité à interagir avec le facteur de restriction cellulaire SAMHD-1. Nous avons voulu déterminer le compartiment cellulaire dans lequel Vpx induisait la dégradation de SAMHD-1 et la cinétique de ce phénomène, qui permet à ce virus de se répliquer dans les lignées myéloïdes. Ces travaux apportent des éléments nouveaux dans la compréhension du rôle des protéines auxiliaires sur la régulation fine du cycle rétroviral et l'échappement au système immunitaire inné / Deltaretroviruses include bovine leukemia viruses (BLV) and primate Tlymphotropic viruses (PTLV-1, -2, -3 and -4) which are composed of human Tlymphotropic (HTLV-1, -2, -3 and -4) and of their simian counterparts (STLV-1, -2, -3 and -4). PTLV-1 and BLV are the only ones associated to pathologies: a lymphoproliferative disorder named ATLL in humans and non human primates and a neurological disorder named HAM/TSP in humans in the case of PTLV-1 and a Bmalignant lymphoproliferation in BLV infected cattle. HTLV-2 has not been associated with any disease so far and the pathogenic potential of HTLV-3 remains unknown. Lentiviruses, including HIV-1 and -2 the AIDS etiological agents, and Deltaretroviruses, are complex retroviruses. Therefore, in addition to structural and enzymatic proteins they encode regulatory proteins and also auxiliary proteins, the main subject of this work. HTLV-1 and BLV auxiliary proteins play key roles in viral infection in vivo. Whether the genome of PTLV-3 encodes such proteins was not determined yet. Therefore their characterization was the first goal of my PhD work. We identified in vitro messenger RNAs encoding 3 new putative proteins. Their impact on the PTLV-3 viral life cycle in vitro and their expression in vivo were then investigated. As a second part of this work, we examined the relationship existing between the Vpx HIV-2 auxiliary protein and its ability to interact with a restriction factor named SAMHD-1. Vpx induces SAMHD-1 degradation and the kinetic of such degradation allows the virus to replicate in myeloid cells. Altogether, these projects provide new insights into the understanding of the roles played by retroviral auxiliary proteins in connection with a tight regulation of viral life cycle and an escape from innate immunity