Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont cloné et caractérisé fonctionnellement le capteur d’acide ribonucléique (ARN) du virus, le gène I inductible par l’acide rétinoïque (RIG-I), du microbat Myotis daubentonii (Sous-ordre des Yangochiroptères) et le mégabat Rousettus aegyptiacus (Sous-ordre des Yinptérochiroptères), et les a comparés à l’orthologue humain.
Étude : Comparaisons fonctionnelles du capteur de virus RIG-I chez l’homme, le microbat Myotis daubentonii et le mégabat Rousettus aegyptiacus, et leur réponse à l’infection par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : D. Kucharski K. Kucharska/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
Chiroptères Les chauves-souris sont considérées comme les principaux réservoirs d’organismes viraux zoonotiques émergents. La tolérance des chauves-souris vis-à-vis des virus hautement pathogènes pour l’homme a conduit à l’hypothèse que les chauves-souris pourraient comporter un système inducteur d’interféron antiviral (IFN) très actif. Cependant, les données sur la caractérisation fonctionnelle des principaux constituants du système d’interféron de chauve-souris sont limitées.
Le gène RIG-I peut détecter les signatures d’acide ribonucléique viral qui activent les voies de signalisation antivirales pour exprimer l’interféron. Les auteurs de la présente étude ont précédemment rapporté que les cellules dérivées de R. aegyptiacus (Ro6E-J) et M. daubentoniid (MyDauNi) peut répondre à l’IFN produit de manière exogène.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étendu leur analyse précédente en examinant si les cellules MyDauNi pouvaient produire de l’interféron antiviral endogène en réponse à des infections virales. Ils ont également caractérisé fonctionnellement les gènes RIG-I des sous-ordres Yinptérochiroptères et Yangochiroptères.
Enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2)-rein embryonnaire humain 293 (HEK293) Des cellules ΔRIG-I ont été générées pour des expériences de culture cellulaire et traitées avec un petit acide ribonucléique interférant (ARNsi). De plus, des cellules A549, des cellules MyDauNi et des cellules Ro6E-J ont été utilisées. Les cellules ont été infectées avec des stocks de virus de la fièvre de la Vallée du Rift (RVFV) clone 13, la encéphalite croisée (LACV), le virus de la stomatite vésiculeuse (VSV), cultivé sur des cellules rénales de bébé hamster (BHK), et le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2), propagé sur des cellules VeroE6.
L’ARN génomique a été isolé à partir du clone 13 du VSV et du RVFV et quantifié à l’aide de la réaction quantitative en chaîne de la polymérase-transcription inverse (RT-qPCR). Pour détecter les transcrits humains, dosages utilisant l’ARN ribosomique 18S IFN-β, RIG-I, le ligand-10 du motif CXC (CXCL-10), la protéine de résistance au myxovirus 1 (MxA), la 2′-5′-oligoadénylate synthétase-1 (OAS- 1) et la protéine-5 associée à la différenciation du mélanome (MDA-5) ont été utilisées.
Pour détecter des séquences de transcrit de longueur entière pour M. daubentoniil’équipe a utilisé un de novo assemblage du transcriptome basé sur les données de séquençage d’ARN en vrac (ARN-Seq) de leur étude précédente. Pour R. aegyptiacus, l’équipe a utilisé des données de génome et d’annotation accessibles au public pour obtenir des séquences de transcription. Des expériences de titrage de virus, de clonage d’acide désoxyribonucléique complémentaire (ADNc) et d’analyses bioinformatiques ont été réalisées.
Les séquences d’ADN ont été traduites en silicone, et les acides aminés résultants ont été alignés avec les séquences génétiques. Les domaines ont été attribués manuellement et confirmés à l’aide de la base de données de l’outil de recherche sur l’architecture modulaire simple (SMART). Des tests de trans-complémentation de RIG-I ont été effectués et la dépendance à l’ARN de RIG-I a été évaluée. Immunoblot et analyse polyinosinique : acide polycytidylique (poly I:C) ont été effectuées.
Résultats
L’organisation des domaines et des séquences était hautement conservée, avec une similarité de séquence de 93 % à 95 % entre les différentes espèces. Tous les gènes orthologues 3.0 RIG-I pourraient réguler l’induction d’interféron dans une mesure comparable lorsqu’ils sont stimulés par l’acide ribonucléique viral à 37,0°C et 39,0°C. Les effets n’ont pas pu être observés à 30,0°C. Les résultats ont indiqué que les gènes RIG-I de chauve-souris et humains étaient fonctionnels à une température corporelle normale ou supérieure, mais pas à 30,0 °C.
Semblable au gène I inductible par l’acide rétinoïque humain, les gènes orthologues de chauve-souris ont été activés de manière optimale à l’aide d’acide ribonucléique double brin se terminant par le 5′-triphosphate et ont nécessité une protéine de signalisation antivirale mitochondriale (MAVS) pour démontrer les effets antiviraux. Humain et R. aegyptiacus Les RIG-I pourraient détecter les infections par le SRAS-CoV-2 par le biais de mécanismes immunologiques innés.
Les orthologues RIG-I de chauve-souris ont montré deux différences par rapport au RIG-I humain, une délétion de 2,0 acides aminés aux positions 236 et 237 et une insertion de 5,0 acides aminés aux positions 491 et 492. M. daubentonii RIG-I comprenait une suppression d’un acide aminé en position 195. L’équipe a détecté deux domaines de recrutement de caspase N-terminaux (CARD), un domaine hélicase, un domaine régulateur C-terminal et un domaine hélicase de type DExD comme étant conservés parmi tous les trois orthologues RIG-I. Le RIG-I des chauves-souris et des humains pourrait sauver le déficit du gène RIG-I, quelle que soit l’espèce de fond.
Les orthologues RIG-I clonés à partir de cellules mégabat et microbat pourraient être stimulés par l’ARN viral et initier une signalisation antivirale entraînant une transactivation du promoteur sensible au virus. orthologues RIG-I des humains et R. aegyptiacus pourrait induire la synthèse d’ARN messager (ARNm) d’IFN-β. Cependant, pour l’homme et R. aegyptiacus Orthologues RIG-I, les niveaux d’induction de l’ARN messager des cytokines par le SRAS-CoV-2 étaient de 5,0 fois à > 10,0 fois inférieurs à ceux du clone 13 du mutant RVFV. MDA5 ne semblait pas contribuer à l’interféron régulé par RIG-I induction par le SRAS-CoV-2.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que le RIG-I, exprimé par les mégabats et les microbats, est similaire à son homologue humain. Les gènes Bat RIG-I ont montré des domaines et des séquences conservés. Ils ont montré des actions comparables à celles de l’orthologue humain dans la régulation de l’expression génétique activée par l’interféron et activée par le virus, la dépendance à la température, la signalisation antivirale et la reconnaissance du ligand de l’acide ribonucléique. De plus, les RIG-Is des humains et R. aegyptiacus (Yinptérochiroptères sous-ordre) ont identifié des infections par le SRAS-CoV-2. Les résultats ont indiqué que la capacité des chauves-souris à héberger des virus zoonotiques semblait provenir d’autres caractéristiques.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
