Thèse Remobilisation des Lipides Lors d'Une Infection Virale chez les Plantes H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : BFP - Biologie du Fruit et Pathologie
Direction de la thèse : Nathalie ARVY ORCID 0000000231475741
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Les gouttelettes lipidiques (GLs) sont des organites universels composés d'un coeur de lipides neutres entouré d'une monocouche de phospholipides dans laquelle diverses protéines sont ancrées. Elles jouent des rôles essentiels dans le métabolisme lipidique cellulaire et dans les réponses aux stress environnementaux. Chez les animaux, les GLs sont détournées par des virus à ARN simple brin de polarité positive pour la réplication et/ou l'encapsidation au sein de compartiments de réplication virale (VRCs).
Nos résultats récents indiquent que le virus de la mosaïque du navet (TuMV), un potyvirus végétal à ARN (+), induit une accumulation significative de lipides neutres ainsi qu'une prolifération des GLs dans les feuilles infectées. Ces GLs sont souvent localisées à proximité immédiate des VRCs, ce qui suggère une relation spatiale et fonctionnelle entre les GLs et le TuMV. En utilisant des mutants végétaux déficients en protéines associées aux GLs, nous avons démontré un rôle pro-viral des GLs au cours d'une infection par le TuMV. Plus précisément, les lipides dérivés des GLs pourraient être remobilisés pour soutenir le cycle viral en contribuant au remodelage membranaire, en fournissant un environnement structural favorable à la réplication virale, et/ou en apportant des acides gras pouvant être catabolisés afin de répondre aux besoins énergétiques de la propagation virale, notamment pour la réplication et le mouvement intercellulaire.
Les lipides stockés dans les GLs peuvent être dégradés par deux voies distinctes : la lipolyse, qui repose sur l'action de lipases, et la lipophagie, qui correspond à la dégradation autophagique des GLs dans la vacuole. Ces deux voies seront explorées dans le cadre du projet.
Ainsi, afin de clarifier le rôle des GLs au cours de l'infection par le TuMV, nous proposons un projet de thèse structuré autour de trois axes de recherche, centrés sur les voies de dégradation des GLs :
1.Étudier l'impact de l'infection virale sur le catabolisme des GLs chez les plantes par des approches transcriptomiques et protéomiques ;
2.Valider fonctionnellement le rôle des principaux acteurs impliqués dans la lipolyse et la lipophagie lors de l'infection virale ;
3.Identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents aux interactions entre ces acteurs de l'hôte et les virus des plantes.
Ce projet permettra de faire progresser de manière significative notre compréhension non seulement des mécanismes d'infection des virus des plantes, mais aussi du rôle encore énigmatique des GLs dans les tissus foliaires.

In eukaryotic cells, lipid droplets (LDs) are highly dynamic organelles that serve not only as reservoirs for neutral lipids, but also as hubs for lipid trafficking, protein sequestration, and the coordination of cellular responses to environmental stress. Beyond their metabolic functions, LDs have recently emerged as key players in host-pathogen interactions, as several animal viruses have been shown to recruit LDs during their replication cycle.
Plant and animal viruses, particularly positive-strand RNA viruses, share the ability to extensively remodel the host endomembrane system to generate viral replication compartments (VRCs). These specialized membrane-bound structures shield viral replication from host immune surveillance while providing a favorable biochemical environment for viral replication. While the involvement of host membranes in VRC formation is well established, the contribution of LDs to this process remains poorly understood in plants.
Our preliminary data indicate that the plant positive-strand RNA virus turnip mosaic virus (TuMV) induces a pronounced increase in LD abundance and promotes their relocalization to VRCs in infected leaves, suggesting that phytoviruses may actively exploit LDs during infection. Consistent with this hypothesis, the analysis of Arabidopsis mutants impaired in LD-associated proteins revealed a clear pro-viral role for LDs during TuMV infection. Altogether, our observations point to a functional interplay between LDs and viral replication structures during TuMV infection. In this context, the PhD project aims to dissect the role of LDs in the potyvirus life cycle, with a particular focus on their contribution to viral replication and movement.
LD-derived lipids are likely remobilized to support multiple stages of the viral life cycle, notably by contributing to membrane remodeling, by providing a structural environment conducive to viral replication, and/or by supplying fatty acids that can be catabolized to meet the energetic requirements of viral propagation, including both replication and movement. In plant cells, lipids stored in LDs can be mobilized through two distinct degradation pathways: lipolysis, mediated by specific lipases, and lipophagy, which involves the autophagic delivery of LDs to the vacuole. Both pathways will be systematically investigated in the PhD project.

To explore the mechanisms underlying the pro-viral effect of lipid droplets in plants, focusing specifically on the metabolic pathways that mobilize lipids.

The project will rely on molecular virology approaches, confocal imaging, electron microscopy, lipid biochemistry, plant physiology, and reverse genetics.