a Bégomovirus bipartites
L’ADN-A des géminivirus bipartites code pour deux protéines (AV1 et AV2) dans le sens virion et quatre protéines (AC1–AC4) dans le sens complémentaire ; L’ADN-B code pour une protéine chacun (BV1 et BC1) dans le sens virion et complémentaire, respectivement (Figure 6.40 A). Dans l’ADN MYMV-A, il existe deux transcriptions au sens du virion (Shivaprasad et al., 2005). Le produit de l’ORF AV1 est traduit à partir d’une transcription commençant à la position 141 et celui de l’AV2 à partir d’une transcription commençant à la position 137 (Figure 6.40B). Comme le codon d’initiation pour AV2 est à la position 141, la traduction ne pourrait pas commencer à partir de la transcription plus courte car il n’y aurait pas de séquence leader. Une situation similaire de balayage de fuite concerne la transcription et la traduction au sens du virion de l’ADN-B de MYMV, le balayage de fuite de l’ORF court BV2 étant contourné pour la traduction de BV1.
La transcription à sens complémentaire est beaucoup plus complexe et donne lieu à de multiples ARN se chevauchant avec des extrémités 3′ communes mais différant par leurs extrémités 5′. Les trois ARN à sens complémentaire de l’ADN TGMV-B se traduisent tous pour donner la protéine BC1 alors que ceux de l’ADN-A ont des capacités de codage différentes. Le plus grand transcrit, AC61 (les transcrits sont désignés en fonction de leurs extrémités 5′, donc AC61 provient du côté complémentaire de l’ADN-A à partir du nucléotide 61), couvrant tout le côté gauche de l’ADN-A et est le seul ARN donnant une protéine Rep complète (voir Chapitre 7, Section VIII, D, 4 pour les protéines Rep). AC2540 et AC2515 peuvent exprimer l’ORF AC4 et les plus petits ARN (AC1935 et AC1629) spécifient respectivement AC2 de leur premier ORF et AC3 de leur deuxième ORF (Hanley-Bowdoin et al., 2000; Shung et coll., 2006). Le promoteur AC1629 contient un site de liaison conservé pour les protéines nucléaires du tabac et de l’Arabidopsis qui est nécessaire à l’expression de l’AC2 et de l’AC3 (Tu et Sunter, 2007). Cependant, AC2 n’est exprimé qu’à partir de la transcription AC1629 alors que AC3 est exprimé à partir des deux transcriptions. On pense que les codons d’initiation de la traduction AUG dans le 5′ UTR du transcrit AC1935 peuvent réguler l’expression de ces produits géniques (Shung et Sunter, 2009). L’ADN-A de MYMV a deux transcriptions majeures de sens complémentaire, l’une commençant à la position 2649 qui est considérée comme la transcription bicistronique pour AC1 et AC4 et l’autre aux positions 1649 ou 1646 qui est la transcription bicistronique pour AC2 et AC3 (Figure 6.40B) (Shivaprasad et al., 2005). L’ADN-B du TGMV possède trois transcriptions à sens complémentaire pour BC1 (Figure 6.40A) (Hanley-Bowdoin et al., 2000). MYMV BC1 est traduit à partir d’une transcription épissée à sens complémentaire (Figure 6.40B) (Shivaprasad et al., 2005). Un cinquième ORF putatif (AC5) a été identifié dans le sens complémentaire de l’ADN-A de WmCSV et de ToCMoV, mais aucune activité ou transcription n’a été trouvée pour cela (Kheyr-Pour et al., 2000; Fontelle et coll., 2007).
Il existe des séquences promotrices d’ARN polymérase II eucaryotes caractéristiques dans la région commune en amont des ARNM bipartites du bégomovirus dans chacun des deux composants de l’ADN (Hanley-Bowdoin et al., 2000; Shivaprasad et coll., 2005). Cette région promotrice est bidirectionnelle. La transcription de chacun des ARN initie 20-30 pb en aval des motifs de boîtes de TATA, tandis que les autres ont des séquences ressemblant à des éléments initiateurs chevauchant leurs extrémités 5′. Les promoteurs des ARNM à sens complémentaire TGMV AC61 et AC1629 et des ARN à sens virion AV1 et BV1 ont été étudiés en détail. Le promoteur AC 61 correspond au TGMV – Une région commune et prend en charge des niveaux élevés de transcription. La mutagenèse par délétion a montré que la majeure partie de son activité résidait dans les 60 pb précédant immédiatement le site de début de la transcription de l’AC61, une région qui chevauche l’origine de la synthèse d’ADN (+)-brin (voir Chapitre 7, Section VIII, D, 2). Ces mutations à la fois dans les séquences de liaison du facteur hôte et dans la fonction promotrice réduite de la boîte G ont montré les interactions étroites entre la transcription et la réplication.
Il existe différents mécanismes qui régulent les activités de ces promoteurs. Le promoteur AC61 est autorégulé à travers le site de liaison au Rep, la répression étant spécifique de la protéine Rep homologue et on pense qu’elle implique une interférence active avec l’appareil de transcription et pas seulement un obstacle stérique. La protéine AC4 régule également négativement ce promoteur, l’élément cis impliqué étant en amont de la G-box et étant distinct du site de liaison Rep. Cette répression de la transcription en amont améliore l’expression de l’AC2 et de l’ASC3 dans le TGMV (Shung et Sunter, 2007). Les promoteurs analogues de la plupart des autres bégomovirus sont probablement régulés par des mécanismes similaires, mais ceux de certains diffèrent en détail (Hanley-Bowdoin et al., 2000; Shivaprasad et coll., 2005; Usharani et coll., 2006). Les séquences promotrices BC1 sont similaires à celles du promoteur AC61 mais diffèrent par le site de départ de la transcription et par le fait que la protéine Rep ne la régule pas.
Le bégomovirus AC2 est une protéine de transcription virale (appelée piège) qui transactive en trans les gènes viraux tardifs AV1 (codant pour la CP) et BV1 (codant pour la protéine navette nucléaire (NSP)) sur l’ADN-A et l’ADN-B, respectivement (Haley et al., 1992; Sunter et Bisaro, 1992). Le gène TGMV et CaLCV AC2 active le promoteur CP dans les tissus du mésophylle et le dérépresse dans les tissus vasculaires (Lacatus et Sunter, 2008). Deux séquences indépendantes au sein de l’AC2 se lient aux protéines nucléaires d’une variété d’hôtes. On pense que la dimérisation d’AL2 associée à la phosphorylation de cette protéine module sa capacité à interagir avec les protéines cellulaires et donc à jouer un rôle dans la régulation de la production de CP (Yang et al., 2007; Lacatus et Sunter, 2008). Une étude du promoteur TGMV AV1 chez des plantes transgéniques a montré que sa régulation est complexe et est contrôlée différemment dans différents tissus (Sunter et Bisaro, 1997). Les promoteurs gauche et droit de l’ADN-B de MYMV partagent la région sensible à l’AC2 qui ne chevauche pas la région commune (Shivaprasad et al., 2005).