Le norovirus est le virus de la gastroentérite virale aiguë chez les humains et les animaux. Chaque année, il est responsable de la mort de près de 220 000 personnes et un coût de près de 65 milliards d’euros.C’est un petit virus à ARN simple brin de polarité positive. Sa capside icosaédrique est composée de 90 dimères d’une seule protéine structurale (VP1) à deux domaines : le domaine de spicule (P) exposé à l’environnement biologique, et le domaine shell (S) qui est le module d’assemblage de la capside. Un intermédiaire d'assemblage serait le pentamère de dimères, mais expérimentalement c'est un intermédiaire de 10-11 dimères qui a été rapporté.En utilisant des approches computationnelles (modélisation par homologie, recuit simulé, simulation de dynamique moléculaire avec des systèmes tout atomes ou en gros grains) nous cherchons à déterminer les bases moléculaires de l’assemblage de la capside des norovirus.Nos résultats sur la brique d’assemblage de la capside (dimère de VP1) indiquent la présence d’une asymétrie pouvant avoir un rôle dans les premières étapes d’autoassemblage, que nous confirmons expérimentalement par SAXS.Nos résultats sur de plus gros assemblages (pentamère et hexamère de dimère) révèlent également une rupture de symétrie dans le pentamère de dimère, laissant une position privilégiée pour l’insertion d’un dimère supplémentaire et favorisant une croissance anisotropique.Nous complétons et précisons ainsi le modèle d’assemblage initialement publié par notre équipe en 2013. / Noroviruses are the leading cause of acute viral gastroenteritis in humans and animas. Each year, they are responsible for 220 000 deaths and cost close to 65 billion euros.It’s a small single-stranded positive sense RNA virus. The capsid is composed of 90 dimers of a single structural protein (VP1) which consists of two main domains: the protruding domain (P) exposed to the biological environment, and the shell domain (S) which is the assembly module of the capsid .Using computational approaches such as homology modelling, simulated annealing, molecular dynamic simulations in all atoms and coarse grains systems, we are looking to determine the molecular basis of norovirus capsid assembly.Our results on the capsid assembly brick (dimer of VP1) indicate the presence of an asymmetry that can have a role in the first stages of self-assembly, which we confirm experimentally by SAXS.Our results on larger VP1 assemblages (pentamer and hexamer of dimers) also reveal a disruption of symmetry in the pentamer of dimer, leaving a preferred position for the insertion of an additional dimer and promoting anisotropic growth.We complete and specify the assembly model originally published by our team in 2013.

L'interaction entre la nucléoprotéine et la phosphoprotéine est cruciale pour les virus de l'ordre des Mononégavirales. Elle permet à la fois une reconnaissance du matériel génétique viral par le complexe ARN polymérase ARN dépendant du virus et la mise à disposition d'une réserve de nucléoprotéine sous forme monomère pour encapsider spécifiquement les brins d'ARN génomique viral néoformés.Dans le cadre de mon projet doctoral, j'ai pu approfondir les connaissances actuelles concernant cette interaction pour le virus respiratoire syncytial et le virus de la peste-des-petits-ruminants, par l'obtention de données de structure, de dynamique et d'interactions par la technique de résonance magnétique nucléaire.Mon projet, basé sur l'utilisation de la RMN, en tant que technique structurale, s'inscrit dans une collaboration avec l'INRA de Jouy-en-Josas et l'Institut Pasteur de Paris. Ainsi tout au long de ma thèse mes résultats ont pu être mis en rapport avec ceux obtenus par des techniques de biologie fonctionnelle telles que la génétique inverse ou l'utilisation de virus recombinants, mais aussi d'autres techniques de biologie structurale telles que la cristallographie. / The interaction between the nucleoprotein and the phosphoprotein is essential for viruses of the Mononegavirales order. It allows the viral genetic material recognition by the RNA dependent RNA polymerase complex and stabilization of the nucleoprotein in a monomeric form so it can be used as a pool to encapsidate neo-synthesized viral genomic RNA.In the framework of my PhD project, I was able to deepen the knowledge about this interaction for the respiratory syncytial virus and the peste-des-petites-ruminants virus, getting data about the structure, dynamics and interactions by the nuclear magnetic resonance technique.My project, based on the use of NMR as a structural technique, takes place within a collaboration with the INRA of Jouy-en-Josas and the Institut Pasteur in Paris. During the preparation of my PhD, I could thus compare my results with those obtained by functional biology techniques like reverse genetics and the use of recombinant virus, but also other structural biology techniques such as crystallography.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El virus influenza A (FLUAV) ha sido ampliamente estudiado debido a su gran importancia en salud pública y animal. Una de las razones de esto es su gran variabilidad genética otorgada en gran medida por el proceso de reassorment o reordenamiento genético. Este estudio consistió en la determinación de la diversidad genética de los genes que componen el complejo polimerasa del virus, es decir, los genes que codifican para la polimerasa básica 2 (PB2), la polimerasa básica 1 (PB1) y la polimerasa ácida (PA) de virus aislados de planteles porcinos de producción intensiva en Chile y evidenciar procesos de reordenamientos genéticos independientes de dichos genes. Para esto, se analizaron 2824 muestras desde 33 planteles porcinos mediante diagnóstico viral por RT-PCR en tiempo real, aislamiento viral, amplificación de segmentos virales por RT-PCR multisegmento y secuenciación por Illumina. Se obtuvieron un total de 89 secuencias genómicas de PB2 y 92 tanto de PB1 como de PA. Luego se realizó un análisis filogenético con estas secuencias nucleotídicas, más secuencias de referencia mediante el método Maximum likelihood. Todas las secuencias para los tres genes estudiados pertenecen al linaje pandémico del 2009. Se constató además la presencia de reordenamientos de estos genes en aproximadamente un 35% de los casos. Estos resultados permitieron conocer sobre la diversidad genética de los genes que componen el complejo polimerasa de FLUAV en Chile y pesquisar fenómenos de reordenamientos de estos. Además, permitieron evidenciar posibles quiebres de bioseguridad en parte de las producciones porcinas intensivas en Chile, debido a las relaciones filogenéticas encontradas entre virus de diferentes planteles. Futuros estudios son necesarios para confirmar y entender estos hallazgos / The influenza A virus (FLUAV) has been extensively studied for the importance in public and animal health. The virus presented high genetic diversity, due to in part, by the reassortment events. The aim of this study it was to determinate the genetic diversity of the segments 1 (PB2), 2 (PB1) and 3 (PA) of FLUAV isolated from swine in intensive production farms in Chile and too evidence reassortment events in these genes. For this, 2824 samples were collected from 33 pig farms. Real time RT-PCR, viral isolation, and full genome sequencing were performed. A total of 89 genomic sequences of PB2 and 92 genomic sequences for PB1 and PA were obtained. Using phylogeny, we determinate that all segment belonged into the pandemic 09 cluster. The results suggest reassortment events of these genes in approximately 35% of the cases. This is the first study about the genetic diversity of the PB2, PB1 and PA, internal genes and to evidence reassortment events of them in swine population. In addition, the phylogeny suggests direct or indirect transmission between farms. Further studies are needed to better understand the viral dynamic of polymerase genes / FONDECYT 11170877 y ANILLO ACT 1408

Diseña y analiza la generación de VLPs con membrana lipídica para un Adenovirus, que no posee membrana. Aprovecha la capacidad que tienen las principales proteínas estructurales del virus de la enfermedad de Newcastle (NDV), de tomar parte de la membrana del hospedero y autoensamblarse en viriones, para generar VLPs con envoltura conteniendo a la proteína Fibra-2 de FAdV-4. El primer paso es estandarizar la técnica de transfección con polietilenimina de 25 kDa (PEI25) en células DF-1. La eficiencia media máxima de transfección, medida en porcentaje de células que expresan EGFP, fue de 61.07%, la cual se obtiene utilizando 0.53 μg DNA más 1.59 μg de PEI25 por cm2 de células sembradas en monocapa. Luego, se expresa simultáneamente las proteínas Matriz (M) y Nucleoproteína (N) de NDV, con la proteína quimérica hnFib2. Esta última compuesta de la proteína Fibra-2 de FAdV-4 fusionada en su extremo N-terminal a los dominios citoplasmático y transmembrana de la proteína Hemaglutinina-Neuraminidasa (HN) de NDV, permitiendo la interacción de la Fibra-2 con la proteína M lo que facilita el ensamblaje de los viriones. Los VLPs purificados son evaluados por Western blot, obteniéndose bandas de ~40 kDa y ~55kDa positivas a suero anti-NDV correspondientes a las proteínas M y N, respectivamente; y a suero anti epítope CDSATMGNRPGDLNS de Fibra-2 obteniendo una banda de ~63 kDa. Esta investigación es el primer trabajo de la obtención de VLP para FAdV, dando un paso importante en el desarrollo de la siguiente generación de vacunas contra este patógeno. Estos VLP necesitan ser probados a nivel inmunológico para determinar su eficiencia como vacuna candidata contra FAdV-4. / Tesis

The purpose of these investigations was to isolate and purify the largest of several antigens demonstrable in rabies-infected suckling mouse brains. The biochemical and biophysical properties of the antigen were studied with a view to elucidating its contribution to the intracellular synthesis and the structure of the virus particles. Extracts of normal and infected suckling mouse brains were purified by precipitation at pH 4.5 and freed of the smaller antigens by centrifugation prior to digestion with RNAase, DNAase and trypsin. The large antigen was purified by enzyme treatment, preparative ultracentrifugation, exclusion chroma tography and gradient centrifugation and appeared as rings varying in diameter between 8 and 12 mμ when examined by electron microscopy. Methods for the chemical estimation of pentose, deoxypentose and nitrogen were modified to meet the requirements of this investigation, and these techniques were used to determine the composition of the purified antigen. The antigen is a ribonucleoprotein, and found to be resistant to RNAase, DNAase, trypsin and chymotrypsin. A purified solution of the antigen contained 7.3μg RNA/ml., 11.4μg protein/ml and probably a trace of DNA. The success of this programme has resulted in the accumulation of certain original information which has been used in clari£ying the nature and structure of the largest soluble antigen.

African horsesickness is an infectious but non-contagious disease caused by an orbivirus belonging to the Reoviridae family. The disease is classified as notifiable by the OlE because of the potential severe economic consequences that can result from outbreaks. Bluetongue, an arthropod-transmitted disease of wild and domestic ruminants, is caused by the bluetongue virus, which is the prototype species of the genus Orbivirus. Bluetongue is also a notifiable disease because it can spread very rapidly in naive populations of susceptible livestock. Strict restrictions have been issued for the trade in animals and animal products from infected areas. In the present study, a duplex one-step real-time RT-PCR using the fluorogenic dye SYBR® Green I was developed for the specific detection and identification of AHSV and BTV in one reaction, using melting temperatures (Tm) to discriminate between the viruses. Two primers pairs were designed to bind to areas of homology within genome segment 7 (VP7) of AHSV and genome segment 5 (NS1) of BTV respectively. The duplex real-time RT -PCR based test utilizes single tube RT -PCR amplification in which AHSV and BTV primers were used simultaneously. The RT-PCR primers amplified 232 bp of genome segment 7 from all nine serotypes of AHSV and 79 bp of genome segment 5 from all 22 BTV serotypes that were tested. When both viruses were present, two melting peaks were simultaneously generated at 76.30°C and 80.04°C representative of BTV and AHSV amplification products respectively. Serogroup-specific products were amplified from dsRNA of field isolates of AHSV and BTV. dsRNA from EHDV and EEV failed to demonstrate either the 232 bp specific AHSV PCR product or the 79 bp specific BTV product. These results indicate that the duplex real-time RT-PCR could be a useful technique for detection of AHSV and BTV from isolated viral dsRNA. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2008. / Veterinary Tropical Diseases / unrestricted

Les approches de métagénomique basées sur l’utilisation des techniques de séquençage haut débit ont ouvert une nouvelle ère pour la découverte non biaisée et la caractérisation génomique des virus. Comme pour les autres virus, de telles études montrent que la diversité des virus phytopathogènes a jusqu’à tout récemment été fortement sous-estimée. Ces virus constituant une composante potentiellement importante des écosystèmes naturels ou des agrosystèmes anthropisés, il est important d’explorer la diversité des virus associés aux populations végétales et de comprendre les forces structurant cette diversité dans le temps et dans l’espace. Dans le même temps, le développement de telles études reste confronté à des questions d’ordre méthodologique concernant, par exemple, le choix des populations d’acides nucléiques à séquencer, la reproductibilité des analyses ou la disponibilité d’une stratégie permettant de comparer de façon fiable la richesse virale dans différents environnements. Dans le présent travail, le virome associé à des populations végétales échantillonnées dans différents écosystèmes, avec un focus sur les adventices et les plantes sauvages, a été caractérisé par des approches de métagénomique par séquençage haut débit. Dans ces travaux, l’analyse bioinformatique de la richesse du virome a été conduite par deux approches, l’une classique basée sur l’annotation Blast pour l’identification des familles virales présentes dans un échantillon, et l’autre, décrite et validée ici, qui permet de classifier les séquences virales métagénomiques en unités taxonomiques opérationnelles (operational taxonomic units, OTUs) utilisées comme proxy des espèces virales. Toujours dans une perspective méthodologique, les résultats obtenus avec des pools complexes de plantes représentatifs de la diversité végétale au site d’échantillonnage (approche « tondeuse à gazon ») ont permis de comparer les performances des deux techniques actuellement utilisées pour enrichir les séquences virales, la purification d’ARN bicaténaires (double-stranded RNA, dsRNA) ou d’acides nucléiques associés aux virions (virion-associated nucleic acids, VANA). Les résultats obtenus par les deux approches ont mis en évidence des viromes riches mais montrent que l’approche dsRNA devrait être préférée pour l’analyse de tels pools complexes car elle permet de façon reproductible une description plus complète du phytovirome, à l’exception des virus ADN. Les viromes caractérisés montrent, pour les populations végétales de milieux cultivés ou non gérés tempérés échantillonnées, une forte incidence virale (jusqu’à 86.5% dans 126 pools monospécifiques collectés sur une période de deux ans) et confirment la prédominance des virus dsRNA qui représentent plus de 70% des OTU identifiés. Alors qu’une proportion significative des virus ssRNA détectés sont déjà connus, plus de 90% des virus dsRNA détectés sont nouveaux et n’avaient pas été caractérisés auparavant. Un effort important en culturomique visant à comparer le phytovirome avec le mycovirome de cultures fongiques obtenues à partir des mêmes échantillons végétaux a révélé un nombre remarquablement faible d’OTUs partagés, renforçant le questionnement sur la nature, phytovirus ou mycovirus, des virus dsRNA identifiés dans les viromes des plantes. La composition en OTU des viromes analysés s’est révélée variable entre sites d’échantillonnage mais aussi très dynamique dans le temps, avec seulement une très faible fraction des OTUs ré-échantillonnés de façon stable dans la même population végétale sur une période de deux ans. Pris dans leur ensemble, ces travaux exploratoires permettent de mieux raisonner les choix méthodologiques pour l’étude des viromes associés aux plantes et étendent notre connaissance de la diversité des phytovirus, en particulier dans des espèces végétales sauvages largement négligées, apportant des points de référence importants pour de nouveaux travaux en écologie et en évolution virale. / Metagenomics based on high throughput sequencing (HTS) has opened a new era of unbiased discovery and genomic characterization of viruses. As for other viruses, such metagenomic studies indicate that the diversity of plant viruses was until recently far underestimated. As potentially important components of unmanaged and cultivated ecosystems, there is a need to explore the diversity of the viruses associated with plant populations and to understand the drivers shaping their diversity in space and time. At the same time, the development of such studies is still faced by methodological questions concerning, for example, the choice of target nucleic acids populations, the reproducibility of the analyses or the implementation of a strategy to accurately compare virus richness in different environments. In the present thesis the phytovirome associated with plant populations sampled in various ecosystems, with an emphasis on wild plant or weed species was characterized using HTS-based metagenomics. In these experiments, the bioinformatic analysis of the virome complexity was performed using two strategies, a classical one based on Blast-based contigs annotation for the identification of the viral families present in a sample and a novel one, described and validated here, and which allows to classify the metagenomic viral sequences into operational taxonomic units (OTUs) as a proxy to viral species. Also from the methodological perspective, the results obtained using complex plant pools such as those used in the “lawn-mower” sampling strategy allowed to compare the performance of the two currently used viral enrichment methods, double-stranded RNA (dsRNA) or Virion-associated nucleic acids (VANA) purification. The results indicate both of approaches uncovered rich viromes and suggest that the dsRNA approach should be preferred when analyzing complex plant pools since it consistently provided a more comprehensive description of the analysed phytoviromes, with the exception of the DNA viruses. The virome characterization results obtained showed, for the temperate plant populations from unmanaged and cultivated sampling sites, a high virus incidence (up to 86.5% in 126 single species pools collected over a two-year period) and confirmed the predominance of dsRNA viruses with greater than 70% of the phytovirome OTUs. While a significant proportion of detected single-stranded RNA (ssRNA) viruses are already known agents, more than 90% of the dsRNA viruses are novel and had not previously been characterized. A large scale culturomics effort to contrast the phytovirome with the mycovirome of fungal cultures obtained from the same plant samples revealed an extremely low number of shared OTUs, further deepening the debate about the phytovirus or mycovirus nature of the dsRNA viruses identified in plant viromes. The OTU composition of the analyzed phytoviromes varied significantly between sampling sites but was also shown to be highly dynamic over time, with a very low proportion of OTUs consistently re-sampled in the same plant population over a 2 years period. Taken together, these exploratory studies allow a more reasoned choice of methodology for the study of plant-associated viromes and expand our knowledge of plant virus diversity especially in neglected wild plant populations, providing important references for the further viral ecology and evolution studies.

Contexte : Le cancer du poumon est le cancer le plus associé aux expositions professionnelles. Bien que l’amiante soit sans doute le facteur étiologique professionnel le plus connu, plusieurs éléments suggèrent également l’implication de facteurs modifiables d’origine environnementale ou professionnelle, beaucoup plus rarement étudiés, parmi lesquels les agents biologiques. Si les endotoxines - toxines situées dans la membrane externe des bacilles Gram négatif - sont fréquemment associées à une réduction du risque de cancer du poumon, les infections à papillomavirus humains sont suspectées d’augmenter ce risque. Les résultats des études épidémiologiques sur le sujet sont divergents et sont régulièrement limités par de nombreuses faiblesses méthodologiques incluant entre autres la non prise en compte du tabagisme et de l’exposition à l’amiante.Objectifs : L’objectif de cette thèse est d’étudier le rôle des agents biologiques présents sur les lieux de travail dans la survenue des cancers broncho-pulmonaires. Plus spécifiquement, les objectifs de ce travail sont : (1) d’étudier le rôle de l’exposition professionnelle aux endotoxines sur le risque de cancer du poumon, d’évaluer les aspects de la relation dose-effet ainsi que les interactions possibles avec les antécédents des maladies respiratoires; (2) de s’intéresser plus particulièrement à l’industrie textile, source de fortes expositions aux endotoxines, en étudiant le risque de cancer du poumon associé à l’exposition professionnelle aux poussières textiles ; (3) d’étudier le risque de cancer du poumon dans l’industrie de la viande en testant, notamment l’hypothèse d’une exposition à un agent viral.Population et méthodes : Ce travail s’est appuyé sur les données de l’étude cas-témoins en population générale ICARE. Les cas de cancer du poumon ont été identifiés dans 10 départements français abritant un registre général de cancer. Au total, 2276 cas de cancer du poumon et 2780 témoins hommes ont été inclus ainsi que 650 cas de cancers du poumon et 775 témoins femmes. Les descriptions détaillées de l’histoire professionnelle complète recueillies par des questionnaires standardisés ont permis de coder les professions et les secteurs d’activités de chaque emploi selon les classifications CITP 1968 et NAF 2000.Résultats : Nous avons trouvé une association inverse entre les expositions professionnelles aux endotoxines et le risque de cancer du poumon particulièrement plus marquée chez les travailleurs de l’élevage (tous types) et de la collecte et traitements des déchets. Les odds ratios de cancer du poumon diminuent avec la durée et l’indice cumulé d’exposition aux endotoxines. Nos résultats ne soutiennent pas l'existence d'une forte association entre l'exposition professionnelle aux poussières textiles et le cancer du poumon, néanmoins, ils montrent une diminution significative de 30% du risque de cancer du poumon chez les travailleurs du coton avec OR= 0,7 ; IC 95% [0,5-0,9]. Par ailleurs, nous observons une association positive significative avec le risque de cancer du poumon chez les travailleurs de l’industrie de la viande (OR= 1,46 [1,0-2,1]). Cependant, les antécédents de verrues de la main ne semblent pas avoir d’effet modificateur dans l’association entre le travail dans l’industrie de la viande et le risque de cancer du poumon.Conclusion : Nos résultats soutiennent le rôle important des expositions professionnelles comme déterminants du risque de cancer du poumon. Ils confirment les associations inverses entre les expositions aux endotoxines et le risque de cancer du poumon suggérant fortement l’hypothèse d’un effet anti-tumoral des endotoxines vis-à-vis du poumon. Par ailleurs, ils semblent indiquer que le travail dans l’industrie de la viande est une situation d’exposition à risque de cancer du poumon sans toutefois conclure formellement quant à l’implication des infections à papillomavirus humains. / Background: Lung cancer is the most common cancer associated with occupational exposures. Although asbestos is the best known occupational etiologic factor, several hypotheses suggest the involvement of some environmental or occupational modifiable factors, much more rarely studied, including biological agents. Endotoxins-toxins being part of the outer membrane of Gram-negative bacilli- are commonly associated with reduced risk of lung cancer, while human papillomavirus infections are suspected of increasing the risk. However, the majority of published studies had small numbers of cases and some methodological issues such as inadequate adjustment for tobacco smoking and occupational exposure to asbestos.Objectives: The aim of the present work is to study the role of biological agents found in the workplace on lung cancer risk and more specifically: (1) to investigate the role of occupational exposure to endotoxins on lung cancer risk, to assess dose-response relationship aspects and possible interactions with history of respiratory disease; (2) to focus on the textile industry, which is a source of high exposure to endotoxins, by examining the risk of lung cancer associated with occupational exposure to textile dust; (3) to study the risk of lung cancer in the meat industry by testing the hypothesis of an exposure to a viral agent.Population and methods: This work was based on a large population-based case-control study, ICARE. Cases and controls were recruited from 10 French departments. Incident cases were identified through French cancer registries. A total of 2,926 lung cancer cases (2,276 men and 650 women) and 3,555 controls (2,780 men and 775 women) were included. Detailed information on lifetime occupation was collected through standardized questionnaires. Jobs and sectors were coded according to the ISCO 1968 and the NAF 2000 classifications.Results: Our results showed an inverse association between exposure to endotoxins and lung cancer risk particularly among livestock (all types) and waste collection and treatment workers. Negative trends were shown with duration and cumulative exposure. Furthermore, our findings do not the existence of strong association between occupational exposure to textile dust and lung cancer. A decreased risk was suggested for distant exposures and for work with cotton fibres (OR = 0.7; 95% CI [0.5-0.9]). On the other hand, we observe a significantly increased risk among meat workers OR = 1.46 [1.1-2.1]). However, the history of hand warts does not seem to have any modifying effect on the association between work in the meat industry and the risk of lung cancer.Conclusion: Our findings support the important role of occupational exposures as a determinant of lung cancer risk. This confirms the inverse associations between endotoxin exposures and the risk of lung cancer strongly suggesting an anti-tumor effect of endotoxins towards the lung. This also seems to indicate that working in the meat industry is a risky situation for lung cancer without, however, formally concluding about the involvement of human papillomavirus infections.

Les virus sont connus pour infecter toutes les classes d’organismes vivants sur Terre, qu’elles soient végétales ou animales. Les virions consistent en un génome d'acide nucléique protégé par une enveloppe protéique unique ou multicouche appelée capside et, dans certains cas, par une enveloppe de lipides. La capside virale est généralement composée de centaines ou de milliers de protéines formant des structures ordonnées. La moitié des virus connus présentent une symétrie icosaédrique, les autres étant hélicoïdaux, prolats ou de structure irrégulière complexe. Récemment, les particules virales ont attiré une attention croissante en raison de leur structure extrêmement régulière et de leur utilisation potentielle pour la fabrication de nanostructures ayant diverses fonctions. Par conséquent, la compréhension des mécanismes d'assemblage sous-jacents à la production de particules virales est non seulement utile au développement d'inhibiteurs à des fins thérapeutiques, mais elle devrait également ouvrir de nouvelles voies pour l'auto-assemblage de matériaux supramoléculaires complexes. À ce jour, de nombreuses études expérimentales et théoriques sur l'assemblage de virus ont été effectuées. Des recherches expérimentales ont permis d'obtenir de nombreuses informations sur l'assemblage du virus, y compris les conditions appropriées requises pour l'assemblage et les voies cinétiques. En combinant ces informations et méthodes théoriques, une première compréhension du mécanisme d'assemblage des virus a été élaborée. Cependant, les informations provenant uniquement d'expériences ne peuvent donner une image complète, en particulier à l'échelle microscopique. Par conséquent, dans cette thèse, nous avons utilisé des simulations informatiques, y compris des techniques de Monte Carlo et de la dynamique moléculaire, pour sonder l’assemblage du virus, dans l’espoir de mieux comprendre les mécanismes moléculaires en jeu. / Viruses are known for infecting all classes of living organisms on Earth, whether vegetal or animal. Virions consist of a nucleic acid genome protected by a single or multilayered protein shell called capsid, and in some cases by an envelope of lipids. The viral capsid is generally made of hundreds or thousands of proteins forming ordered structures. Half of all known viruses exhibit an icosahedral symmetry, the rest being helical, prolate or having a complex irregular structure. Recently, viral particles have attracted an increasing attention due to their extremely regular structure and their potential use for fabricating nanostructures with various functions. Therefore, understanding the assembly mechanisms underlying the production of viral particles is not only helpful to the development of inhibitors for therapeutic purpose, but it should also open new routes for the self-assembly of complex supramolecular materials. To date, numerous experimental and theoretical investigations on virus assembly have been performed. Through experimental investigations, a lot of information have been obtained on virus assembly, including the proper conditions required for the assembly and the kinetic pathways. Combining those information and theoretical methods, an initial understanding of the assembly mechanism of viruses has been worked out. However, information coming purely from experiments cannot give the whole picture, in particular at a microscopic scale. Therefore, in this thesis, we employed computer simulations, including Monte Carlo and molecular dynamics techniques, to probe the assembly of virus, with the expectation to gain new insights into the molecular mechanisms at play.

Les primates non-humains (PNH) sont un important réservoir de pathogènes et notamment de rétrovirus. Plusieurs agents infectieux ont émergé dans la population humaine à partir de ce réservoir animal, comme par exemple le virus de l’immunodéficience humaine ou le virus T lymphotrope humain (HTLV) de type 1 qui se sont répandus mondialement et causent de graves pathologies. L’émergence de rétrovirus chez l’Homme nécessite plusieurs étapes passant par la transmission primaire du virus du PNH à l’Homme, la persistance du virus dans l’organisme,la transmission secondaire inter-humaine et enfin sa diffusion dans la population. Mes deux projets de thèse ont porté sur l’étude de deux rétrovirus qui ont un potentiel d’émergence chez l’Homme, le virus foamy simien (SFV) et le virus T-lymphotrope de type 4, dans des cohortes d’individus à risque vivant au Cameroun et au Gabon. Les SFV sont des rétrovirus ubiquitaires chez de nombreux PNH. Plus d’une centaine de cas d’infection d’humains par des SFV ont été observés à ce jour, l’origine étant un contact(principalement par morsure) avec un PNH. L’infection est chronique et semble asymptomatique.De plus, aucune transmission secondaire n’a été détectée à ce jour. Le laboratoire a pu isoler, chez deux individus camerounais, deux souches de SFV de gorille et a constaté une forte variabilité génétique au niveau du gène d’enveloppe. Nous avons donc étudié la variabilité du gène d’enveloppe de SFV de gorille mais également de chimpanzé infectant une soixantaine de chasseurs camerounais et gabonais et une trentaine de PNH. Nous avons pu mettre en évidence la co-circulation de souches de SFV présentant des variants moléculaires du gène d’enveloppe différents chez les gorilles et les chimpanzés. Ces mêmes souches peuvent être transmises à l’Homme à l’occasion de morsures, les deux variants pouvant être transmis simultanément. Ces variants diffèrent au niveau d’une région de 753 pb située dans la région codant la glycoprotéine de surface, au niveau du domaine de liaison au récepteur. Ils pourraient ainsi avoir des propriétés fonctionnelles différentes, notamment au niveau de l’élicitation de la réponse immunitaire de l’hôte. Ces variants sont potentiellement issus d’événements de recombinaison.HTLV-4 a été détecté chez un unique individu, un chasseur camerounais, aujourd’hui décédé.En 2014, le réservoir simien a été identifié comme étant les gorilles. Nous avons recherché la présence de HTLV-4 chez 300 individus camerounais et gabonais qui avaient été mordus par un PNH. Nous avons identifié deux chasseurs gabonais infectés par HTLV-4, qui avaient été mordus par des gorilles 9 à 15 ans avant d’être prélevés. Nous confirmons donc la présence de HTLV-4 infectant de manière persistante des humains et étendons sa répartition au Gabon. Nous suggérons très fortement une origine zoonotique de ces infections. L’une des souches isolées est divergente par rapport aux souches déjà connues et permet donc de définir le sous-type B deHTLV-4.Ces travaux confortent la notion que les PNH, et notamment les gorilles, sont une source importante d’agents infectieux pour l’Homme. Des études supplémentaires seront nécessaires pour mieux caractériser l’infection chez l’Homme et notamment l’éventuelle pathogénicité et transmissibilité de ces deux virus. / Non-human primates (NHPs) are an important reservoir of pathogens, including retroviruses. Several retroviruses have emerged in human population from NHP reservoir, like the human immunodeficiency virus and the human T-lymphotropic virus type 1 who have spread globally and are the causative agents of serious pathologies. During my PhD, I interested in two retroviruses who have an emerging potential in human population, the simian foamy virus (SFV) and the human T-lymphotropic virus type 4 (HTLV-4), in cohorts of individuals at risk in Central Africa. SFV are retroviruses ubiquituous in NHPs. A hundred of human infections with SFV are known, originating from contacts with NHP. The infection is chronic, asymptomatic although no secondary transmission has been observed yet. We showed that two envelope molecular variants of SFV are co-circulating in gorilla and chimpanzee populations. These strains can be transmitted to humans through bites. The variants differ in the receptor binding domain on the envelope and could have different functional properties. HTLV-4 had been detected in a single individual (a cameroonese hunter) and the simian reservoir idenfied as gorillas. We have detected two gabonese hunters infected with HTLV-4, who had been bitten by gorillas. Then we confirm the presence of HTLV-4 in humans in Central Africa. One of the strains is divergent and defines the prototype of a new subtype of HTLV-4