Sur le mécanisme de l'inhibition par la ribonucláse de la multiplication du virus de la mosaïque du tabac

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SHORT COMMUNIC:kTIONS, PRELIMINARY 2qOTES

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Sur le m4canisme de I'inhibition par la ribonucl4ase de la multiplication du virus de la mosa'ique du tabac On sait depuis les recherehes de T.,ORING1 q u ' u n e solution de TMV ~ laquelle a 6t6 ajout6e de la ribonucl6ase ne p r o v o q u e pus de 16sions locales chez Nicotiana flutinosa. Ce fair a 6t6 attribu6 p a r LORIXG1 /~ ce que la ribonucl6ase formerait avee le virus u n complexe inaetif, sans p r o v o q u e r la d6gradation de sa portion ribonucI6ique. 3'Iais il est ~ n o t e r que la formation de ee complexe n ' a 6t6 d6montr6e qne dans des solutions e x e m p t e s de sels, et d ' a u t r e p a r t qu'il est ais6ment dissociable p a r simple dilution, cette dissociation r e n d a n t au virus ses propri6t6s normales. Des exp6riences r6centes, inspir6es p a r la c o n s t a t a t i o n que la ribonucl6ase p e u t p6n6trer au t r a v e r s de m e m b r a n e s v6g6tales (KAUFMANN ET D.~S~, BRACHET3) et y exercer une influence profonde sur divers aspects de la physiologic des cellules, nous o n t amen6s ~ penser que l'interpr6tation donn6e p a r LORTNC,1 de l'inactivation du virus par la ribonucI6ase p o u r r a i t ne pas 4tre d6finitive. Nous avons repris l'6tude de cette question c o m m e suit. Des feuilles de Nicotiana tabacum s o n t infiltr6es sous vide p e n d a n t IO m i n u t e s p a r une solution de ribonucl6ase cristallis6e G B I ~ la concentration de o.oi %. Quelques heures apr6s lavage de la surface des feuilles et 61imination, par la transpiration, de Veau r e m p l i s s a n t les espaces intercellulaires, l'6piderme est frott6 d ' u n e solution de virus ~ 1%. Aucune trace d ' u n e multiplication du virus n'est constat(,e apr6s plusieurs jours. P a r contre, si l'infection de la feuille pr6c6de de quelques heures l'infiltration par la ribonucI6ase, la multiplication du virus s'effectue avee une vitesse normale, m~me si la concentration de la solution de ribonucl6ase est 20 fois sup6rieure k celle utilis6e duns la premi?.re exp6rience. A titre de contr61e de ce que la ribonucl6ase infiltr6e pdn6tre bien dans les cellules de la feuille et n'impr~,gne pas s i m p l e m e n t les m e m b r a n e s des cellules 6pidermiques ou s ' y adsorbe, nous avons plong6 les feuilles p e n d a n t une heure dans la solution de ribonucl6ase. Apr6s lavage op6r6 c o m m e d ' h a b i t u d e ,5 l'eau, les feuilles 6talent infect6es superficiellement et le vir/as s ' y multipliait 5 la vitesse normale. Ces divers r6sultats se v6rifient lorsque les feuilles de Nicotiana tabacum sont remplac6es par des feuilles de Nicotiana glutinosa, le test d'infection 6tant dans ce cas l ' a p p a r i t i o n de taches de ndcrose. BRnCHET a signal6 a que Faction de la ribonucl6ase sur des racines d'oignons se manifestait n o t a m m e n t p a r une diminution massive de la vitesse d ' i n c o r p o r a t i o n d ' u n acide amin6 duns les prot6ines et un a b a i s s e m e n t de la t e n e u r des cellules en acide ribonucl6iqne. Aucun de ces effets n'est a p p a r u dans nos exp6riences, mais il i m p o r t e de souligner que la concentration de la solution de ribonucl6ase employ6e p a r nous 6tait io lois plus petite, que rien ne p e r m e t de s u p p o s e r nne ('gale vitesse de p6n6tration de l ' e n z y m e duns des m a t 6 r i a u x aussi diff6rents, et de plus que la racine d'oignon est un organe en croissance active alors q u ' u n e feuille, isol6e de la plante, ne pr6sente aucune synth~se nette de ses c o n s t i t u a n t s prot6iques. D e u x hypoth6ses nous p a r a i s s e n t p o u v o i r rendre c o m p t e des faits observ6s p a r nous. (I) Le t r a i t e m e n t par la ribonucl6ase emp6che les particules de virus de t r a v e r s e r les m e m b r a n e s celhfiaires (formation de complexe avec le virus on modification de la perm6abilit6 de cette m e m brane). II s'en suit que le virus ne p e u t se d6velopper que dans les cellules oh il a d6j~ p6n6tr6 au m o m e n t oh la ribouucI6ase est infiltr6e. Comme le d6veloppement du virus est q u a n t i t a t i v e m e n t n o r m a l lorsque la ribonucl6ase agit 2 /l 6 heures apr6s l'infection, nous devrions a d m e t t r e que t o u t e s les cellules c o n t i e n n e n t du virus apr6s u n t e m p s aussi court. Le n o m b r e de celhfles initialement infect6es 4rant trhs petit, le t e m p s de latence de 18 heures et le t e m p s de duplication de 4 heures4, cette premi6re h y p o t h 6 s e p a r a i t tr6s peu vraisemblable. (2) L'infection de la feuille de t a b a c par le virus c o m m e n c e p a r une pbase d'activation au cours de laquelle sa p o r t i o n nucl6ique est expos6e K Faction de la ribonucl6ase. A c e t t e phase initiale succ~de une phase v6g6tative o~ le virus, m a i n t e n a n t ~t l'abri de l'action de la ribonucl6ase, se multiplie et se r6pand dans t o u t e s les cellules de la feuille p o u r y p r e n d r e en fin de c o m p t e les caract6ristiques que nous lui connaissons sous sa forme infectieuse. Cette seconde hypoth6se, a t t r a y a n t e parce qu'elle implique une analogie 4troite entre le m6canisme de la multiplication d ' u n virus v6g6tal et celui des bact6riophages, exigera bien des efforts a v a n t d'avoir une base solide. N o u s ne la signalons que faute de p o u v o i r en imaginer aucune autre qui rende c o m p t e de nos observations. C. CASTERMAN Laboratoire de Physiologie animale, Universit~ de Bruxelles R. JEENER

(Belgique) 1 VI. S. LORING, J. Gen. Physiol., 25 (I94t)~497 . 2 B. ]3. IKAUFMANN ET N. ](. DAS, Carnegie Tnstitution o[ Washington Year Book, No. 52 (1953) 238. 3 j . BRACHET, Nature, 174 (1954) 876. 4 R. L. STEERE, Am. J . ]~'0t., 39 (1952) 211. 1Rec;u le 23 d4cembre 1954