DNA bending as a potential regulatory cis-acting element of the geminivirus intergenic region

Abstract - Geminiviruses constitute a unique group of plant DNA viruses which produce important diseases both in mono- and dicotyledonous plants throughout the world. In particular, several members of the geminivirus subgroup I infect, among others, wheat (wheat dwarf virus, WDV), maize (maize streak virus, MSV) or different species of grasses. We are interested in identifying regions within the control region of the geminivirus genome which may act as regulatory elements during viral DNA replication and/or transcription. Recently, we have studied the DNA structure of the WDV large intergenic region by 2-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis and by electron microscopy, and we have characterized a previously unidentified DNA sequence which confers intrinsic DNA bending properties. Here, we extend this study to other members of the subgroup I (SI) geminiviruses, in particular MSV. In general, DNA curvature was conferred by the presence of A-tracts separated by an integral number of helical turns. DNA bending within the regulatory regions of Sl geminivirus DNA appears to be a common, though not general, situation. The possible implications of DNA bending of WDV as well as other Sl geminivirus DNA as a regulatory element of viral DNA replication and/or transcription will be discussed in relation to the known effects of DNA curvature in other prokaryotic and eukaryotic replicons.

Résumé - Courbure de l'ADN comme élément de régulation agissant en cis de la région intergénique des géminivirus. Les géminivirus sont constitués d'un groupe singulier de virus de plantes à ADN, qui provoquent des maladies importantes chez les mono- et chez les dicotylédones dans le monde entier. En particulier, plusieurs membres du sous-groupe 1 infectent, entre autres, le blé (virus du nanisme du blé, WDV), le maïs (virus du streak du mai's, MSV), ou diverses espèces de poacées. Nous nous sommes intéressés à l'identification de régions incluses dans la région de contrôle du génome des géminivirus qui pourraient agir comme éléments de régulation pendant la réplication ebou la transcription virale. Récemment, nous avons étudié la structure de l'ADN de la grande région intergénique du VhDV par électrophorèse bidimensionnelle en gel de polyacrylamide, et par microscopie électronique, et nous avons caractérisé une séquence d'ADN, non identifiée jusque là, qui confère des propriétés intrinsèques de courbure de l'ADN. Dans le présent travail, nous avons étendu cette étude à d'autres membres du sous-groupe 1 (S1) des géminivirus, en particulier au MSV. En général, la courbure de l'ADN était conférée par la présence de segments polyA, séparés par un nombre entier de tours d'hélice. La courbure de I ADN dans les régions de régulation des géminivirus S1 semble être une situation courante, sinon générale. Les implications possibles de la courbure de l'ADN du WDV aussi bien que de celui d'autres géminivirus S1, comme éléments de régulation potentiels de la réplication et/ou de la transcription de l'ADN viral, seront discutées en relation avec les effets connus de la courbure de l'ADN chez d'autres replicons procaryotiques ou eucaryotiques.