Le rôle de la région variable du 3’ UTR dans la réplication du virus de l’hépatite C

Abstract

Le génome du virus de l’hépatite C (VHC), membre des Flaviviridae, est constitué d’un ARN monocaténaire linéaire de polarité positive, et contient un seul cadre de lecture ouvert flanqué par deux régions non traduites désignées 5’UTR et 3’UTR. Ces régions contiennent des éléments structurés qui sont importants pour la régulation des processus de traduction et de réplication virale. Mon projet de recherche vise le 3’UTR. Celui-ci a une structure tripartite composée d’une région variable (VR), une région poly (U/UC) et une région X. Notre laboratoire a identifié une séquence VR qui forme une structure duplexe avec une séquence distale située dans le NS5B. Considérant que le gène NS5B code pour la polymérase virale, et que la 3’UTR est impliquée dans la réplication virale, nous postulons que ce duplex pourrait contrôler le niveau de synthèse de l'ARN du VHC. Afin de tester cette hypothèse, nous avons construit des mutants individuels des séquences VR et NS5B du VHC 1b afin d’empêcher la formation du duplex, ainsi qu’un mutant complémentaire aux deux sites permettant la reconstitution du duplex. L’ARN provenant de ces constructions a été synthétisé in vitro et transfecté dans les cellules Huh7.5. Au 9e jour de culture, l’ARN a été extrait des cultures, et la technique RT-qPCR a été ensuite utilisée afin de quantifier et comparer les niveaux d’ARN viral provenant des cultures transfectées avec les mutants versus celles transfectées avec le virus parental. Les résultats obtenus montrent une augmentation de 5.3X et 3.4X, respectivement, entre les niveaux d’ARN viral produits de cultures transfectées avec le virus muté dans les régions 3’UTR-VR et NS5B, comparé au virus parental. Cependant, l’ARN viral obtenu suite à la reconstitution des deux sites complémentaires montre une augmentation de 2.6X. Malgré que la différence entre les niveaux d’ARN des virus mutants ne soit pas statistiquement significative lorsqu’on les compare avec le niveau d’ARN généré par le virus parental, la tendance suggère que la fonction des séquences appariées serait de moduler à la baisse la synthèse de l’ARN viral. Il sera nécessaire de poursuivre davantage ce travail afin de mieux comprendre le rôle de la structure duplexe VR-NS5B sur la réplication du VHC.

The hepatitis C virus (HCV), a member of the Flaviviridae, contains a single (+) strand linear RNA genome which incorporates one long open reading frame flanked by two untranslated regions known as the 5’UTR and 3’UTR. These regions contain structures known to function in the regulation of HCV translation and replication. The 3’UTR is the focus of this research project. Its tripartite structure consists of a variable region (VR), a poly (U/UC) region and the X-tail. Our laboratory recently identified a VR sequence forming a duplex structure with a distal sequence located in the NS5B gene. Because NS5B encodes the viral polymerase, and seeing that the 3’UTR is involved in viral replication, we postulated that this duplex may function in controlling the level of HCV RNA replication. To test this hypothesis, we constructed HCV 1b mutants in the respective VR and NS5B annealing sequences to disrupt complementarity and prevent duplex formation. We also created a mutant with complementary mutations at both sites to reconstitute the duplex. RNA from these constructs was synthesized in vitro and transfected into Huh7.5 cells. Following a 9-day incubation period, RNA from all transfected cultures was harvested and HCV RNA was quantified by RT-qPCR. The data indicate an increase of 5.3X and 3.4X for HCV viral RNA harvested from cultures with disrupted 3’UTR-VR and NS5B, respectively, relative to wild-type HCV 1b, whereas the reconstituted HCV construct yielded a 2.6X increase in viral RNA. While these figures do not reach statistical significance, they suggest that the duplex structure modulates HCV replication downward. Further pursuit of this work is necessary to better elucidate the role of the VR-NS5B duplex structure on HCV replication.