Two areas of the HTLV-I genome were targeted for an in-house molecular diagnostic test, namely the pol and env regions. The pol primers proved the most sensitive (100%)and specific (100%). Amplification using the env primer pair was not reproducible, and was not pursued further. The AmpliSensor assay (Acugen Systems, Lowell, MA) was also tested. The assay was very specific, but not as sensitive as our in-house PCR. To investigate the predominant HTLV-I subtype in the region, a 1535 by env gene was isolated from peripheral blood obtained from five local HTLV-I seropositive patients. Four of the patients presented with HAM/TSP, and the fifth presented with a skin disease. Nucleotide sequencing of the amplified products revealed the local strains to be very conserved, differing by 0.1% to 0.9% among themselves. No apparent difference was noted for the two clinical manifestations. Phylogenetic analysis was performed using repesentative strains from around the world. The local strains clearly fell within the cosmopolitan subtype. The local strains were most closely related to the North American strains suggesting an unexpected link between the two countries. / Thesis (M.Med.Sc.)-University of Natal, Durban, 1998.

Plus de 20 million de personnes à travers le monde sont infectées par le virus T-lymphotrope humain de type 1 (HTLV-1), causant des leucémies à cellules T dans ~5 % des individus infectés. Le virus de la leucémie bovine (BLV), structurellement et fonctionnellement proche de HTLV-1, induit des leucémies à cellules B dans des modèles animaux suite à une infection naturelle (bovin) ou expérimentale (mouton). Les mécanismes moléculaires responsables du potentiel oncogène de ces deux virus restent largement incompris. Dans les deux maladies, leucémies T chez l’homme, leucémies B chez l’animal, le site intégration du virus dans les cellules leucémiques est très variable. Il est donc généralement admis que le potentiel oncogène du provirus est principalement lié à l’activité de l’oncoprotéine virale Tax. De manière paradoxale cependant, ni HTLV-1 ni BLV n’expriment de protéines virales au stade tumoral. Dans ce travail, nous avons étudié le transcriptome non codant des leucémies induites par BLV et HTLV-1 par séquençage à haut débit. Dans la première partie, nous démontrons que le provirus BLV n’est en fait pas silencieux dans les cellules tumorales. BLV produit un ensemble de dix microARNs (miRNAs) très abondants et extrêmement conservés dans toutes les tumeurs. Cette observation constitue la première description de miRNAs encodés par un rétrovirus. Les microARNs encodés par BLV sont transcrits par la RNA Polymérase III, stratégie qui permet leur production de façon indépendante de celle des messagers viraux ainsi que leur expression abondante dans le contexte tumoral caractérisé par l’absence d’activité RNA Polymérase II. Nous avons ensuite montré que, comme HTLV-1, BLV produit des transcrits encodés par le brin négatif du provirus. L’analyse par séquençage ARN à haut débit (RNA-Seq) de tumeurs induites par BLV montre l’absence d’expression virale à partir du promoteur viral situé dans le LTR 5’. Cependant, elle révèle la présence de deux transcrits viraux anti-sens non codants (AS1 et AS2) produits par le LTR 3’. Nous avons identifié ces transcrits dans toutes les tumeurs BLV analysées. Enfin, l’analyse RNA-Seq de tumeurs induites par HTLV-1 et BLV a révélé la présence d’interactions transcriptionnelles virus-hôte. Les gènes hôtes affectés sont significativement enrichis en gènes liés au cancer. Ces résultats suggèrent que les transcrits HTLV hbz et BLV AS1 jouent un rôle essentiel dans la tumorigenèse en interagissant avec le génome de l’hôte. Nous avons également détecté ce type de perturbation à des temps précoces dans le modèle expérimental BLV chez le mouton. Ces observations suggèrent que ces interactions virus-hôte constituent des événements précoces qui procurent un avantage sélectif aux clones associés, mais que d’autres altérations -génétiques et/ou épigenetiques- sont nécessaires à l’établissement de la tumeur. En conclusion, nos travaux vont permettre de mieux comprendre le rôle des interactions virus-génome hôte dans l’oncogenèse ainsi que la fonction de transcrits non codants dans le développement des cancers qu’ils soient ou non d’étiologie virale.<p><p>More than 20 million people are infected by Human T-cell Lymphotropic Virus type 1 (HTLV-1) worldwide and this will cause T-cell leukemia in 5% of them. Yet the molecular mechanisms that underlie the oncogenic potential of this virus remain largely unknown. Bovine Leukemia Virus (BLV) is closely related to HTLV1 and causes a very similar B-cell leukemia in cattle and sheep. As for HTLV1, the oncogenic mechanisms underlying BLV-induced leukemia remain poorly understood. In both diseases, leukemic cells harbor mainly one integrated provirus, yet the integration sites are very variable. As a consequence, it is generally assumed that the oncogenic effect of the provirus is largely mediated by the virally encoded Tax protein. Paradoxically, however, both HTLV1 and BLV proviruses are found to be epigenetically silenced in tumor cells. Thus Tax, as any other virally encoded protein, is not expressed in leukemic cells suggesting that other factors are involved in tumorigenesis. In this study we made three observations that might dramatically change the prevalent dogma of HTLV1 and BLV-induced leukemia. First, we demonstrated that the BLV provirus is not silent at all in tumor cells. A cluster of BLV-encoded microRNAs (miRNAs) is highly expressed, accounting for 40% of the miRNAs present in leukemic cells. This finding is the first description of retroviral-encoded miRNAs. BLV miRNAs are transcribed from five independent RNA Pol III units and are exceedingly conserved across BLV isolates (more than the protein coding genes), strongly supporting an essential yet still unknown function. Next we showed that – as HTLV1 – BLV strongly expresses antisense RNAs. High-throughput sequencing of RNA libraries (RNA-seq) from BLV associated tumors, as expected, showed no expression of viral mRNA from the 5’ LTR. However, it did reveal the presence of two novel non-coding antisense transcripts originating in the 3’ LTR of BLV. Finally, RNA-Seq analysis of HTLV-1 and BLV-induced tumors revealed that the viral 3’ LTR-driven antisense RNAs produced by both viruses interact with host genes localized in the vicinity of proviral integration. Enrichment analysis of affected host genes suggests a significant bias towards cancer-related genes. Host gene perturbations were also found at early stages post-infection in the BLV experimental model in sheep, suggesting that provirus-dependent cancer driver gene perturbations trigger initial amplification of the corresponding clones, requiring additional genetic and/or epigenetic changes to develop full blown leukemia. Overall, our findings reveal an unexpected role for BLV and HTLV antisense transcripts and contribute to the understanding of non-coding RNA-mediated mechanisms in leukemogenesis. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’infection par le rétrovirus complexe T-lymphotrope HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus type 1), premier rétrovirus humain découvert, touche de 10 à 20 millions de personnes à travers le monde dans des régions endémiques et induit des désordres lymphoprolifératifs de cellules T. Seulement 5 % des personnes infectées développent, après une longue phase asymptomatique, une maladie dont une forme agressive et rapidement mortelle de leucémie nommée ATLL (Adult T-cell Leukaemia/Lymphoma).<p>L’infection par le virus HTLV-1 se caractérise par l’absence de virémie due à la latence du virus dans la majorité des cellules infectées suite à la répression transcriptionnelle de l’expression virale in vivo. Cette latence favorise très probablement le développement tumoral en permettant aux cellules infectées d’échapper à la réponse immunitaire médiée par l’hôte infecté. <p>Au cours de ce travail, nous avons tout d’abord identifié deux nouveaux sites de liaison pour le facteur de transcription Sp1, localisés dans la région R du promoteur LTR du HTLV-1. Nous les avons caractérisés physiquement par des expériences de retard de migration sur gel et avons mis en évidence la liaison de Sp1 au niveau de ces deux sites. Nous avons ensuite déterminé l’affinité de Sp1 pour les différents sites du promoteur du HTLV-1 et avons montré que les sites Sp11 (localisé dans la région U3) et Sp15 (localisé dans la région U5) sont les plus forts. Nous avons étudié l’impact de mutations de tous les sites Sp1 du LTRHTLV-1 sur son activité promotrice en conditions basales et transactivées par Tax dans le contexte d’un vecteur rapporteur épisomal. Nous avons mis en évidence que les sites Sp1 de la région R du LTRHTLV-1 agissent comme répresseurs de la transcription du LTR5’ mais n’ont aucun effet sur l’activité promotrice du LTR3’.<p>Dans une seconde partie de notre travail, nous avons étudié l’implication du cofacteur CTIP2 dans la répression transcriptionnelle du HTLV-1 et avons mis en évidence sa capacité à réprimer la transactivation médiée par Tax des promoteurs (LTR5’ et LTR3’) du HTLV-1 en cellules T-lymphoïdes Jurkat. Nous avons également montré par des expériences d’immunoprécipitation de chromatine, le recrutement de CTIP2 aux promoteurs du HTLV-1 dans une lignée infectée de manière latente par le rétrovirus et son absence dans une lignée productive. A l’inverse, Sp1 est présent dans les deux types de lignées. De plus, nous avons exclus l’implication des sites Sp1 du LTRHTLV-1 dans le recrutement du cofacteur étant donné que CTIP2 réprime toujours la transactivation Tax-dépendante du LTRHTLV-1 muté au niveau de tous les sites Sp1. <p>Finalement, nous avons étudié l’importance des modifications post-traductionnelles de CTIP2 dans son activité de cofacteur transcriptionnel. Nous avons montré que CTIP2 était acétylé par les HATs CBP et p300 et avons identifié 5 sites majeurs d’acétylation. Nous avons mis en évidence l’importance de l’acétylation de la lysine 604 de CTIP2 dans son activité répressive de la transactivation Tax-dépendante des LTRs du HTLV-1.<p>L’ensemble de ces résultats suggère un rôle du corépresseur CTIP2 dans la régulation transcriptionnelle du promoteur du HTLV-1 ainsi qu’un rôle répresseur des sites Sp1 de la région R du LTRHTLV-1 dans la transcription des gènes viraux au départ du LTR5’. La poursuite de ce travail devrait contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires génétiques et épigénétiques impliqués dans la latence et la réactivation transcriptionnelles des promoteurs du HTLV-1.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La protéine Tax du virus HTLV-1 a les propriétés d'un oncogène viral et joue un rôle important dans l'induction de la transformation cellulaire menant à l'ATL. L'activité oncogène de Tax résulte d'effets pléiotropes sur divers mécanismes cellulaires y compris l'activation de l'expression de gènes cellulaires spécifiques par la voie NF-&61547;B et la dérégulation de la progression du cycle cellulaire. Dans ce travail, nous avons mis en évidence que Tax est une protéine hautement modifiée dans diverses lignées cellulaires y compris dans les lymphocytes T transformés par HTLV-1. L'ensemble des modifications post-traductionnelles de Tax forment une suite hiérarchisée qui contrôlent la localisation intracellulaire de Tax, sa capacité d'activer les kinases IKK et la voie de signalisation des facteurs NF-&61547;B et sa capacité d'induire un arrêt dans la progression de la mitose. En effet, la phosphorylation de Tax contrôle son ubiquitination et son passage dans le noyau où elle est sumoylée et acétylée. L’ubiquitination et la sumoylation de Tax agissent de manière concertée pour permettre l’activation de l’expression des gènes par la voie NF-& / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 130-152).