COVID-19 can lead to acute respiratory syndrome, which can be due to dysregulated immune signaling. We analyze the distribution of CpG dinucleotides, a pathogen-associated molecular pattern, in the SARS-CoV-2 genome. We find that the CpG content, which we characterize by a force parameter that accounts for statistical constraints acting on the genome at the nucleotidic and amino-acid levels, is, on average, low compared to other pathogenic betacoronaviruses. However, the CpG force widely fluctuates along the genome, with a particularly low value, comparable to the circulating seasonal HKU1, in the spike coding region and a greater value, comparable to SARS and MERS, in the highly expressed nucleocapside coding region (N ORF), whose transcripts are relatively abundant in the cytoplasm of infected cells and present in the 3'UTRs of all subgenomic RNA. This dual nature of CpG content could confer to SARS-CoV-2 the ability to avoid triggering pattern recognition receptors upon entry, while eliciting a stronger response during replication. We then investigate the evolution of synonymous mutations since the outbreak of the COVID-19 pandemic, finding a signature of CpG loss in regions with a greater CpG force. Sequence motifs preceding the CpG-loss-associated loci in the N ORF match recently identified binding patterns of the Zinc finger Anti-viral Protein. Using a model of the viral gene evolution under human host pressure, we find that synonymous mutations seem driven in the SARS-CoV-2 genome, and particularly in the N ORF, by the viral codon bias, the transition-transversion bias and the pressure to lower CpG content.

RNA binding proteins (RBPs) perform key cellular activities by controlling the function of bound RNAs. The widely held assumption that RBPs are strictly intracellular has been challenged by the discovery of secreted RBPs. While extracellular RBPs have been described in mammals, secreted bacterial RBPs have not been reported. Here, we show that the bacterial pathogen L. monocytogenes secretes a small RBP that we named Zea. We show that Zea binds a subset of L. monocytogenes RNAs causing their accumulation in the extracellular medium. Furthermore, during L. monocytogenes infection, Zea binds RIG-I, the non-self-RNA innate immunity sensor, potentiating interferon beta production. Mouse infection studies revealed that Zea modulates L. monocytogenes virulence. Together, this study uncovered the presence of an extracellular ribonucleoprotein complex from bacteria and its involvement in host-pathogen crosstalk

Abstract Rabies virus (RABV) is a lethal neurotropic virus that causes 60,000 human deaths every year around the world. A typical feature of RABV infection is the suppression of type I and III interferon (IFN)-mediated antiviral response. However, molecular mechanisms leading to RABV sensing by RIG-I-like receptors (RLR) to initiate IFN signaling remain elusive. Here, we showed that RABV RNAs are recognized by RIG-I (retinoic acid-inducible gene I) sensor resulting in an IFN response of the infected cells but that this global feature was differently modulated according to the type of RABV used. RNAs from pathogenic RABV strain, THA, were poorly detected in the cytosol by RIG-I and therefore mediated a weak antiviral response. On the opposite, we revealed a strong interferon activity triggered by the RNAs of the attenuated RABV vaccine SAD strain mediated by RIG-I. Using next-generation sequencing (NGS) combined with bioinformatics tools, we characterized two major 5’copy-back defective interfering (5’cb DI) genomes generated during SAD replication. Furthermore, we identified a specific interaction of 5’cb DI genomes and RIG-I that correlated with a high stimulation of the type I IFN signaling. This study indicates that RNAs from a wild-type RABV poorly activate the RIG-I pathway, while the presence of 5’cb DIs in vaccine SAD strain serves as an intrinsic adjuvant that strengthens its efficiency by enhancing RIG-I detection and therefore strongly stimulates the IFN response. Highlights RABV pathogenic strain replication in vitro is characterized by the absence of defective interfering genomes thus induces a weak RLR-mediated innate immunity antiviral response. RABV vaccine attenuated strain shows a high release of 5’ copy-back defective interfering genomes during replication in vitro and therefore enhances a strong antiviral response upon infection. RIG-I is the main sensor for RABV RNA detection within cells.

ABSTRACT Viruses manipulate central machineries of host cells to their advantage. They prevent host cell antiviral responses to create a favorable environment for their survival and propagation. Measles virus (MV) encodes two non-structural proteins MV-V and MV-C known to counteract the host interferon response and to regulate cell death pathways. Several molecular mechanisms underlining MV-V regulation of innate immunity and cell death pathways have been proposed, whereas MV-C host protein partners are less studied. We suggest that some cellular factors that are controlled by MV-C protein during viral replication could be components of innate immunity and the cell death pathways. To determine which host factors are targeted by MV-C, we captured both direct and indirect host protein partners of MV-C protein. For this, we used a strategy based on recombinant viruses expressing tagged viral proteins followed by affinity purification and a bottom-up mass spectrometry analysis. From the list of host proteins specifically interacting with MV-C protein in different cell lines we selected the host targets that belong to immunity and cell death pathways for further validation. Direct protein partners of MV-C were determined by applying protein complementation assay (PCA) and the bioluminescence resonance energy transfer (BRET) approach. As a result, we found that MV-C protein specifically interacts with p65/iASPP/p53 protein complex that controls both cell death and innate immunity pathways.