Les insectes ravageurs sont un fléau pour les forêts canadiennes, causant de lourdes pertes en termes de récoltes commerciales. L'un des plus importants ravageurs forestiers au Canada est la chenille de la tordeuse des bourgeons de l'épinette, Choristoneura fumiferana, laquelle contracte une infection au polydnavirus TrIV (Tranosema rostrale ichnovirus) lorsqu'elle est parasitée par la guêpe T. rostrale. TrIV entraîne alors un arrêt du développement chez ces chenilles, prolongeant leur vie larvaire et permettant ainsi aux oeufs et aux larves du parasitoïde de compléter leur croissance à l'intérieur de la larve parasitée. Le génome segmenté à ADN double-brin de TrIV contient huit familles de gènes connues, dont la famille TrV qui compte sept membres et qui semble unique au virus TrIV. Dans le cadre d'une analyse fonctionnelle des gènes de la famille TrV, j'ai évalué par qPCR à partir d'ARN totaux de C. fumiferana et de T. rostrale, l'abondance des transcrits de chacun des sept gènes chez des chenilles parasitées en fonction du temps et du site de transcription (tissu) ainsi que dans des ovaires de guêpes et chez des guêpes mâles. De plus, j'ai quantifié les segments génomiques portant les gènes de la famille TrV. Je démontre ici que l'expression de la plupart des gènes de cette famille atteint son maximum, chez la larve hôte, autour du troisième jour après la ponte, suivi par une diminution de la transcription. Le gène TrVl est le plus fortement transcrit, suivi de TrV2 et TrV7, autant chez des larves entières que dans des tissus spécifiques. Parmi ces tissus, l'abondance des transcrits est généralement plus élevée dans 1'epithelium cuticulaire que dans les autres tissus échantillonnés. Chez la guêpe, les transcrits de certains gènes de la famille TrV sont détectables dans l'ovaire, mais leur abondance est marginale lorsque comparée à celle mesurée chez les larves parasitées. Dans le génome de TrIV, une proportion plus grande des segments génomiques portant le gène TrVl semble en partie responsable de niveaux plus élevés de ses transcrits chez la larve parasitée. La forte expression des gènes TrVl, TrV2 et TrV7 dans les larves parasitées ainsi que leur présence négligeable dans les ovaires de guêpe, suggèrent qu'ils pourraient être impliqués dans l'induction de l'arrêt de développement chez l'hôte, suite à l'infection par le virus TrIV. Le gène TrV4 étant plus faiblement transcrit que ceux mentionnés précédemment, mais plus hâtivement, pourrait jouer un rôle dans l'évitement passif à la réponse immunitaire de l'hôte.

La guêpe endoparasitoïde Tranosema rostrale transmet un ichnovirus (“TrIV”) à son hôte lépidoptère, Choristoneura fumiferana, au moment de la ponte. Ce virus, lequel possède un génome segmenté d’ADNdb et ne peut se répliquer que dans l’ovaire du parasitoïde, est essentiel à la survie de la guêpe immature à l’intérieur de son hôte. Dans une étude antérieure, 86 cadres de lecture ouverts (ORF) ont été identifiés dans le génome de TrIV, dont 35 qui ont pu être affectés à des familles de gènes ichnoviraux connues. La balance n’affichait aucune similitude à des gènes connus. Dans le but d’évaluer (i) la précision de l'annotation du génome de TrIV et (ii) l'importance relative de chaque famille de gènes dans le succès du parasitisme par T. rostrale, une analyse transcriptionnelle de type qPCR a été réalisée chez des larves de C. fumiferana infectées ainsi que dans des ovaires de T. rostrale. Alors que la majorité (91%) des ORF attribués à des familles de gènes connues ont produit des transcrits dans les larves infectées, mais à des niveaux très variables, cette proportion était plus faible (67%) pour un échantillon de 12 ORF non-attribués. Parmi les sept familles de gènes présentes dans le génome de TrIV, la famille rep est la mieux représentée, avec 17 membres; tous se sont avérés être exprimés dans des larves infectées et/ou les ovaires de guêpe. Dans les chenilles infectées, cependant, les transcrits de deux d'entre eux, F1-1 et F1-2, étaient beaucoup plus abondants que ceux des autres gènes rep. De plus, le profil transcriptionnel de la famille rep était clairement différent dans les ovaires de guêpe, où le gène C166-1 a génére le plus abondant des transcrits rep, ce qui suggère que différents membres de cette famille pourraient avoir des fonctions spécifiques dans chaque hôte. L'abondance relative des segments génomiques était plus élevée pour les deux segments portant les trois gènes rep les plus fortement exprimés chez des chenilles infectées, mais la corrélation entre ces deux variables était faible pour les autres gènes rep, suggérant que des facteurs additionnels sont impliqués dans la régulation de l'expression des gènes rep chez les larves infectées. Des différences entre les gènes rep de TrIV ont également été observées en ce qui a trait à l'abondance relative des transcripts dans différents tissus de C. fumiferana, ce qui suggère l’existence de rôles distincts ou d’une spécialisation pour chacun des membres de cette famille à l’intérieur de différents tissus. Lorsqu’on compare les niveaux de transcripts rep, dans des chenilles infectées, à ceux de gènes appartenant à d'autres familles connues du génome de TrIV, un gène de la famille TrV (TrV1) et un gène rep (F1-1) se sont avérés beaucoup plus fortement transcrits que tous les autres gènes examinés, soulignant l'importance probable de ces deux familles dans la subjugation de C. fumiferana par T. rostrale. Dans les ovaires de guêpe, le profil transcriptionnel était dominé par un gène rep et par un membre d'une famille nouvellement décrite et identifiée parmi des ORF qui n’avaient pu être attribués à des familles connues; ces gènes codent pour les protéines sécrétées affichant un nouveau motif cystéine. / The endoparasitic wasp Tranosema rostrale transmits an ichnovirus (“TrIV”) to its lepidopteran host, Choristoneura fumiferana, during parasitization. This virus, which has a segmented dsDNA genome and can replicate only in the wasp’s ovaries, is essential to the survival of the immature wasp within its host. In a prior study, 86 putative open reading frames (ORFs) were identified in the TrIV genome, including 35 that could be assigned to previously recognized ichnoviral gene families. The balance displayed no similarity to known genes. In an effort to assess (i) the accuracy of the TrIV genome annotation and (ii) the relative importance of each gene family in the success of parasitism by T. rostrale, a temporal and tissue-specific qPCR transcriptional analysis was conducted in infected C. fumiferana hosts and T. rostrale wasp ovaries. The majority (91%) of putative ORFs assigned to known gene families were observed to be expressed in infected larvae, albeit at widely varying levels, but this proportion was lower (67%) for a sample of 12 unassigned ORFs. Among the seven known gene families present in the TrIV genome, the rep family is the numerically most important one, with 17 members; all of these were shown to be expressed in infected larvae and/or wasp ovaries. In infected caterpillars, however, two of them, F1-1 and F1-2, had much more abundant transcripts than the others. The rep transcriptional profile was markedly different in wasp ovaries, where the C166-1 gene generated the most abundant rep transcripts, suggesting that different members of this family may have host-specific functions. Relative abundance of genome segments was highest for the two segments bearing the three most highly expressed rep genes, but the correlation between these two variables was poor for the other rep genes, suggesting that some other factors are involved in the regulation of rep gene expression in infected larvae. Inter-gene differences were also observed in the relative abundance of TrIV rep transcripts in different C. fumiferana tissues, pointing to tissue-specific roles or specialized functions for individual members of this gene family. In comparing rep transcript levels to those of genes belonging to other known TrIV gene families, a TrV (TrV1) and a rep (F1-1) gene clearly outnumbered all other genes examined in infected caterpillars, pointing to the likely importance of these two gene families in host subjugation by T. rostrale. In wasp ovaries, the transcriptional profile was dominated by a rep gene and a member of a newly described family identified among previously unassigned ORFs; these genes encode secreted proteins displaying a novel cysteine motif.

Les fonctions catalytiques de l'intégrase (IN) du Virus de l'Immunodéficience humaine (VIH-1) sont strictement nécessaires pour l'intégration du génome viral dans les cellules hôtes. Aujourd'hui, trois inhibiteurs anti-IN appartenant à la famille des dikétoacides sont utilisés en thérapie : le raltegravir, l'elvitegravir et le dolutegravir. Cependant, les patients traités par ces médicaments développent des mutations de résistance. Dans ce travail, nous cherchons à mieux comprendre le mécanisme d'interaction de ces drogues avec l'ADN viral. Ce travail a également contribué à la conception de molécules qui devraient être dotées d'une affinité augmentée pour l'ADN, permettant de surmonter le problème de la résistance virale. La compréhension du mécanisme d'inhibition de IN s'est poursuivie par l'étude de deux anticorps monoclonaux anti-K159 (peptide 147-175 du coeur catalytique de IN), 4C6 et 4F4. Les résultats montrent que les anticorps reconnaissent leurs épitopes dans l'IN. D'autre part, du fait de son implication dans de nombreuses étapes du cycle du VIH-1, nous ciblons la protéine 7 de la nucléocapside (NCp7). Pour ce faire, nous avons étudié la structure de nos systèmes (NCp7 et NCp7-ADN) et nous avons pu déterminer les interactions clés responsables de la structuration, ainsi que des fonctions, de ces systèmes. Dans un second temps, nous avons évalué les interactions de NCp7 avec un inhibiteur éjecteur de zinc (C247) de la famille des thioesters. Enfin, sur le plan méthodologique, nous avons raffiné dans le potentiel SIBFA (Sum of Interaction Between Fragments Ab initio computed) la représentation des doublets libres de type sp et sp2 dans les molécules conjuguées. / The catalytic functions of integrase (IN) of Human Immunodeficiency Virus (HIV-1) are strictly necessary for the integration of the viral genome into the host cells. To this day, three anti-IN inhibitors belonging to the diketoacids are used in therapy: raltegravir, elvitegravir and dolutegravir. However, under treatments with these drugs, patients develop resistance mutations. In this work, we seek to better understand the interaction of the three drugs with viral DNA. This work also contributed to the design of novel molecules. These should be endowed with increased DNA binding affinities as a step towards overcoming viral resistance. The understanding of the inhibition mechanism of IN was pursued by the study of two monoclonal antibodies, 4F4 and 4C6, which are directed against sequence 147-175 of the catalytic core of HIV-1 IN, a peptide denoted K159. The results show that the antibodies recognize their epitopes in IN. We also aim to target an HIV-1 nucleocaspid protein NCp7 involved in many stages of the viral cycle. We have thus studied the structure of NCp7 and its viral DNA complex. We were able to determine the interactions responsible for the structuring and thus the functions of these complexes. Then, we evaluated the interactions of NCp7 with an inhibitor of the thioester family, C247, which acts as a zinc ejector. Finally, from the methodological standpoint, we have refined in SIBFA (Sum of Interaction Between Fragments Ab initio computed) the representation of the sp2 and sp lone pairs in conjugated molecules.