Figure 1 : Morphogenèse des particules virales chez Hyposoter didymator. A. Coloration au Feulgen (l'ADN est coloré en rouge) d'ovaire montrant le calyx et ses cellules épithéliales où se fait la réplication. B. Coupes en microscopie électronique à transmission montrant la production des particules virales à partir d'un stroma virogène dans le noyau des cellules épithéliales du calyx (en haut). Les particules virales bourgeonnent vers le cytoplasme puis vers la lumière du calyx où elles s'accumulent pour former le « calyx fluid ». (Photos N. Volkoff et M. Ravallec)

Comme d'autres guêpes parasitoides (voir Cotesia congregata), H. didymator fait appel, pour pouvoir se développer dans la chenille, à un virus symbionte de la famille des polydnavirus. Ce virus est produit dans les ovaires de la guêpe femelle (Figure 1) où il est stocké. Ainsi, lorsque la guêpe femelle pond un oeuf dans la chenille, des particules virales sont injectées simultanément (Figure 2). Dans la chenille, les particules virales infectent de nombreux tissus et des gènes viraux sont exprimés. Les protéines virales ainsi produites agissent à différents niveaux de la physiologie de la chenille, de façon à modifier cette physiologie de façon avantageuse pour le parasitoide. En fait, le virus est indispensable au développement de la guêpe à l'intérieur de la chenille. Les effets majeurs sur la chenille parasitée, provoqués par la présence des polydnavirus, sont l'inhibition de la réponse immunitaire de défense (normalement déclenchée suite à la détection du corps étranger qu'est l'oeuf parasite) et la perturbation de son développement larvaire.

Figure 2 : Les deux cycles superposés de la guêpe Hyposoter didymator et de son polydnavirus (HdIV). Le premier cycle (jaune) correspond à la forme intégrée (provirus) où le génome viral est inclus dans les chromosomes de la guêpe. Le deuxième cycle (rouge) correspond à la forme libre (particules virales).

Les polydnavirus sont classés en 2 familles, les bracovirus et les ichnovirus, respectivement associés aux guêpes de la famille des Braconides et des Ichneumonides. Le polydnavirus associé à H. didymator, HdIV, appartient à la famille des ichnovirus, alors que celui associé à la guêpe C. congregata, CcBV, appartient à celle des bracovirus. Grâce aux études phylogénétiques, les chercheurs s'accordent à dire que ces deux familles de polydnavirus résulteraient de phénomènes d'association indépendants entre un virus ancêtre et une guêpe ancêtre (Figure 3). En réalité, outre la phylogénie, plusieurs arguments contribuent à cette conclusion :

• la morphologie des particules virales et la morphogenèse différent entre les deux familles ;
• les génomes des ichnovirus n'ont quasiment aucune similarité de séquences avec ceux des bracovirus (pas détectées avec blastn ou blastx).

Figure 3 : Représentation schématique des associations ayant donné origine aux deux familles de polydnavirus, les bracovirus (associés au groupe des braconides Microgastroides, monophylétique) et les ichnovirus (associés à différentes sous-familles d'ichneumonides).

Le génome des ichnovirus, contrairement à celui des bracovirus est encore mal connu, car cette famille de polydnavirus est étudiée par peu de laboratoires dans le monde. Seul celui associé à Campoletis sonorensis, CsIV, a été séquencé : il renferme 22 segments de 6 à 20 kbp (taille totale de 223 kbp). De plus, le génome de CsIV contient certaines molécules fortement apparentées (« nesting » où des segments sont générés par recombinaison à partir d'un segment plus grand), phénomène pour lors peu documenté chez les bracovirus. Quant à HdIV, le nombre de segments constituant son génome n'est pas connu, mais s'approche de 20, avec des tailles variant de 2 kb à plus de 10 kb (Figure 4).

Pour comprendre le rôle de ces virus dans la réussite parasitaire de la guêpe, il est important d'identifier les protéines exprimées dans l'hôte lépidoptère. A l'heure actuelle nous avons identifié 28 gènes, regroupés en 12 familles. Parmi ces gènes, 70% n'ont pas d'homologie avec des gènes déjà décrits et 40% sont des gènes non décrits chez d'autres ichnovirus. Pour lors, l'organisation du génome présent dans les particules virales semble répondre aux mêmes critères que pour le bracovirus CcBV : des gènes organisés en famille, des gènes à vocation de facteurs de virulence, des caractéristiques de génome eucaryote, l'absence de gènes avec des similarités avec des gènes viraux classiques. Cependant, seul le séquençage complet de ce génome permettra de dresser des comparaisons solides entre ichnovirus et bracovirus.

Le génome de HdIV extrait des particules virales est composé de plusieurs molécules circulaires d'ADN en ratio non équimolaire.

Ces données permettront également de répondre à la question, et ce de façon comparative avec le bracovirus associé à C. congregata, de l'origine évolutive des polydnavirus. Elles seront complémentaires et nécessaires à l'analyse des gènes et mécanismes impliqués dans la production des particules virales dans la guêpe parasitoïde à laquelle l'équipe de Montpellier s'attache également.