Soutenance de thèse de Alexandra BESSENAY

Les virus géants sont des virus à ADN double brin qui infectent un large spectre d’eucaryotes, principalement unicellulaires. Ces virus ont la particularité d'être eux-mêmes parasités par d'autres virus, appelés virophages. Mais l'histoire ne s'arrête pas là, les virophages et les virus géants peuvent également embarquer dans leurs particules, des fragments d'ADN, connus sous le nom de transpovirons. S’établit alors un système complexe à quatre partenaires comprenant une cellule, un virus géant, un virophage et un transpoviron. L’objectif de cette thèse est de comprendre les interactions entre les différents partenaires de ce type de système quadripartite. Des analyses transcriptomiques ont été réalisées par ARN-seq lors d'une cinétique d'infection impliquant la cellule amibienne hôte Acanthamoeba castellanii et le virus géant Megavirus chilensis. Des expériences similaires ont été menées en ajoutant le virophage Zamilon vitis, Megavirus vitis transpoviron, ou les deux. Ces données révèlent le transcriptome de chaque partenaire, notamment du virophage et du transpoviron, encore inconnus à ce jour. Surtout, les analyses comparatives des expériences d’ARN-seq révèlent l'impact des différents partenaires du système quadripartite sur l'expression génique des autres. Le virus géant reconfigure drastiquement le transcriptome de son hôte amibien, illustrant leur interaction hôte-parasite. Le transpoviron n'affecte l'expression génique d’aucun des autres partenaires, soulignant une relation commensale avec le virus géant et le virophage. En revanche, le virophage modifie profondément, mais transitoirement, le transcriptome du virus géant, sans altérer la composition protéique des particules virales matures. Cette étude démontre que Zamilon vitis est un hyperparasite transitoire du virus géant. Enfin, le virophage induit une surexpression des gènes du transpoviron, probablement indirectement par la régulation positive de facteurs de transcription du virus géant. Ces travaux mettent en lumière la complexité des réseaux de régulation transcriptionnelle établis entre virus géant, virophage et transpoviron dans la cellule infectée. Par ailleurs, le caractère pathogène opportuniste d'Acanthamoeba, l'hôte cellulaire, souligne l'intégration de ce système dans un écosystème plus vaste, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour l'exploration de systèmes parasitaires imbriqués similaires.

Giant viruses are double-stranded DNA viruses that infect a wide range of eukaryotes, primarily unicellular organisms. These viruses can themselves be parasitized by other viruses, known as virophages. Additionally, both virophages and giant viruses can carry episomal DNA molecules, called transpovirons, within their particles. This establishes a complex four-partner system involving a host cell, a giant virus, a virophage, and a transpoviron. The aim of this thesis is to understand the interactions between these different partners through the analysis of their respective transcriptome. RNA-seq was performed during an infection time course of the amoebal host cell Acanthamoeba castellanii by the giant virus Megavirus chilensis. Similar experiments were conducted with the addition of the virophage Zamilon vitis and/or Megavirus vitis transpoviron. These data reveal the gene expression of each partner, this study being the first to reveal the transcriptome of the virophage and transpoviron. Comparative RNA-seq analyses reveal the impact of the different partners of the quadripartite system on the gene expression of others. The giant virus dramatically reconfigures the transcriptome of its amoebal host, reflecting their host-parasite interaction. The transpoviron does not affect the gene expression of any of the other partners, underlining a commensal relationship with the giant virus and the virophage. In contrast, the virophage transiently but profoundly alters the transcriptome of the giant virus. However, this alteration don’t impact the protein composition of the mature viral particles. This demonstrates that Zamilon vitis acts as a transient hyperparasite of the giant virus. Finally, the virophage induces the overexpression of transpoviron genes, likely by upregulating giant virus transcription factors. This work sheds light on the complexity of the transcriptional regulatory networks between the giant virus, virophage, and transpoviron within the infected cell. Furthermore, Acanthamoeba, the host cell itself can be an opportunistic pathogen of other organisms, demonstrating that this system is integrated into a larger ecosystem, and opens to exploring other similar nested parasitic systems.