Classification des rétro-éléments

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1 Classification des rétro-éléments Transposable elements ~ 45% RNA intermediate Transposons ~ 3% Retroelements ~ 42% non LTR ~ 34% LTR ~ 8% SINE : ~ 11% LINE ~ 17 % Pseudogenes < 1% Class I ERV (~3%) : 6 gr (ex HERV-W) Class II ERV (~0,3%) : 10 gr (ex HERV-K) Class III ERV (~5%) : 1 gr (ex HERV-L) Other (0,6%)

2 Structure des rétro-éléments SINE bp) Human SINE-R Sans LTR LINE (6-8kbp) Retrotransposons (4-8kbp) avec LTR Endogenous Retrovirus (9-10kbp) HERV-K

3 Expression of HER-V

4 Intracisternal particles HERV-K

5 Conséquences des endogènes 1. Des conséquences néfastes? - lors de la production ou l utilisation de vecteurs rétroviraux - dans les approches de xenotransplantation - liés à des contextes pathologiques : évènements insertionnels 2. Des implications bénéfiques? - protection virale - fusion trophoblastique

6 PERV / Xenotransplantation 160 patients, dans diverses régions du monde, ont été en contact avec du tissu porcin, pour des raisons thérapeutiqu es diverses (contact de 15 min à 460 jours). Méthodologie : Recherche des PERV dans les cellules sanguines mononucléées et dans le sérum des patients par plusieurs méthodes (PCR, RT-PCR), dans 4 laboratoires distincts. Résultats obtenus : recherche des PERV négative à l exception d un cas ininterprétable, ARN de PERV jamais mis en évidence ABSENCE DE TRANSMISSION DES PERV A L HOMME

7 Rétroélements / mutagenèse Cases of insertional mutagenesis and recombinations caused by retroelements Element Gene Functional role LINE-1 Factor VIII Hemophilia A LINE-1 Dystrophin Muscular dystrophy SINE Fukutin Muscular dystrophy Alu Alu NF1 B-glo Neurofibromatosis Drépanocytose LINE-1 myc Breast carcinoma LINE-1 APC Colon cancer LINE-1 Attractin Soluble protein form HERV-E Amylase Activation of a promoter HERV-K FGFR1 kinase Myeloproliferative disorder HERVs AZFa region Male infertility

8 Rétroéléments / Insertion

9 HERV / activation d oncogènes Dans des choriocarcinomes, un HERV de type C est inséré dans le gène pleiotrophine (PTN=facteurs de croissance). La LTR permet une activation de ce gène et la production d ARN hybrides traductible pour la protéine PTN Expression de HERV-R mrna cancer poumon à petites cellules (PII) Des lignées de teratocarcinomes expriment HERV-K et produisent des particules immatures visibles en microscopie. Tumeurs de cellules germinales testiculaires produisent des protéines de HERV-K La lignée T47D issues de cancer du sein produit des particules virales de HERV-K possédant une activité RT HSV et EBV sont capable d activer la LTR HERV-K18

10 HERV / pathologies autoimmunes Polyarthrite rhumatoïde, lupus érythémateux, de syndrome de Sjogren s (3 pathologies autoimmunes) - biopsies : montre la présence de protéines rétrovirales de capside - Sérum : présence d anticorps antirétroviral de capside - PCR l aide d amorces spécifiques d HIV et HTLV négatives. - PCR à l aide d amorces dégénérées dans le gène Pol suivi de séquençage => séquence virus endogènes. HERV-W et HERV-K, H pourraient être également impliqués dans : - la sclérose multiple (MS), la sclérose en plaque (SEP): cellules B issues de patients montrent une activation de ces endogènes (PCR). On trouve également des haplotypes spécifiques chez des patients atteints de SEP et de MS. Il est proposé que certains antigènes de virus endogènes joueraient le rôle de motifs super antigèniques

11 Protection par Interférence

12 Endogènes / fusion trophoblastique Espèce humaine : placenta syncytiotrophoblastique

13 Rôle du gène env de HERV-W dans la fusion throphoblastique Or la protéine Env HERV-W est exprimée spécifiquement dans le placenta, au niveau du syncyotrophoblaste Une restriction tissu-spécifique de l expression de HERV-W l expression transcriptionnelle examinée dans 23 tissus humains n est observée que dans le placenta la production de la protéine env est restreinte au syncytiotrophoblaste placentaire Le gène env de HERV-W a-t-il un rôle typique d enveloppe rétrovirale? NON : tentative de pseudotypage de particules virales vecteur par l enveloppe HERV-W à partir d une lignéee semi transcomplémentante pour gag et pol et d un vecteur dérivé de MLV : pas de résultat probant d où la conclusion que l expression env à partir d HERV-w ne pseudotype pas les virions MLV Une propriété originale de Env HERV-W : la capacité d induire spontanément la fusion de la cellule transfectée avec celles qui l entourent. expériences de fusion de cellule à cellule par transfection directe

14 Protéine Env = gène syncytine La protéine env a été dénommée syncytine rôle de fusion pour l élaboration du placenta et conduisant à un «tissu» syncytial existence d une région immunosuppressive sur la trame de lecture des enveloppes endogènes :effet immunosuppresseur de HERV-W participant à l initiation et au maintien de la grossesse? Gène rétroviral endogène, fixé ayant un rôle dans la fusion trophoblastique

15 Interférence

16 Références - Nelson, et al., 2003, Mol Pathol. Demystified..Humanendogenous retroviruses 56 : Paradis et al Science 1999, 285 : Irina A Maksakova I A, et al PLoS Genet. Retroviral Elements and Their Hosts. 2(1): e2. - Nature Feb 17;403(6771):