Abstract Genome-wide screens are powerful approaches to unravel new regulators of viral infections. Here, we used a CRISPR/Cas9 screen to reveal new HIV-1 inhibitors. This approach led us to identify the RNA helicase DDX42 as an intrinsic antiviral inhibitor. DDX42 was previously described as a non-processive helicase, able to bind RNA secondary structures such as G-quadruplexes, with no clearly defined function ascribed. Our data show that depletion of endogenous DDX42 significantly increased HIV-1 DNA accumulation and infection in cell lines and primary cells. DDX42 overexpression inhibited HIV-1, whereas a dominant-negative mutant increased infection. Importantly, DDX42 also restricted retrotransposition of LINE-1, infection with other retroviruses and positive-strand RNA viruses, including CHIKV and SARS-CoV-2. However, DDX42 did not inhibit infection with three negative-strand RNA viruses, arguing against a general, unspecific effect on target cells, which was confirmed by RNA-seq analysis. DDX42 was found in the vicinity of viral elements by proximity ligation assays, and cross-linking RNA immunoprecipitation confirmed a specific interaction of DDX42 with RNAs from sensitive viruses. This strongly suggested a direct mode of action of DDX42 on viral ribonucleoprotein complexes. Taken together, our results show for the first time a new and important role of DDX42 in intrinsic antiviral immunity.

Spodoptera frugiperda, the fall armyworm (FAW), is an important agricultural pest in the Americas and an emerging pest in sub-Saharan Africa, causing damage to major crops such as corn, sorghum and soybean. While FAW larvae are considered polyphagous, differences in diet preference have been described between two genetic variants: the Corn strain (sf-C) and the Rice strain (sf-R). These two strains are sometimes considered as distinct species, raising the hypothesis that host plant specialization might have driven their divergence. Ecological speciation takes place when the selection of divergent traits leads to the reproductive isolation of two populations. Under this hypothesis, we expect that the transcriptional response to the host plants should affect differently the fitness of the two FAW strains. We also expect that these genes should also be linked to a reproductive isolation mechanism between the strains. In this study, we performed controlled reciprocal transplant (RT) experiments to address the impact of plant diet on several traits linked to the fitness of the sf-C and sf-R strains. The phenotypical data suggest that sf-C is specialized to corn. We then used RNA-Seq to analyze the gene expression of FAW larvae from RT experiments. We show that each strain has a different response to the same plant diets. However, we also found constitutive transcriptional differences between strains in laboratory and in natural populations. In particular, we show that mitochondrial transcription is the main difference between strains. A difference in mitochondrial function may be the basis for a shift in host plant and could be involved in hybrid incompatibility, raising the hypothesis that mitochondrial genome is the main target of selection between the two strains.

Abstract β-catenin is a multi-functional protein playing essential roles in tissue homeostasis and cancer. It bridges E-cadherin to the cytoskeleton and also activates transcription in response to Wnt. Plasma membrane β-catenin is stable whereas without Wnt, cytoplasmic β-catenin is degraded by the destruction complex, composed of APC and Axin. Here, we show that APC and Axin associate with many mRNAs and that this occurs via the nascent protein chains. Notably, APC and Axin bind β-catenin mRNAs present as either single polysome or polysome condensates, and co-translational interactions constitute the major fraction of their binding to the β-catenin protein. Remarkably, E-cadherin also binds β-catenin co-translationally, and β-catenin mRNAs localize either with APC in the cytosol or E-cadherin at the plasma membrane. Thus, co-translational interactions sort β-catenin mRNAs into distinct polysome populations that spatially segregate in cells and synthesize proteins with different functions. Co-translational polysome sorting provides a mechanism to regulate the fate of multi-functional proteins.

As the largest European herbivore, the wisent (Bison bonasus) is emblematic of the continent wildlife but has unclear origins. Here, we infer its demographic and adaptive histories from two individual whole genome sequences via a detailed comparative analysis with bovine genomes. We estimate that the wisent and bovine species diverged from 1.7x106 to 850,000 YBP through a speciation process involving an extended period of limited gene flow. Our data further support the occurrence of more recent secondary contacts, posterior to the Bos taurus and Bos indicus divergence (ca. 150,000 YBP), between the wisent and (European) taurine cattle lineages. Although the wisent and bovine population sizes experienced a similar sharp decline since the Last Glacial Maximum, we find that the wisent demography remained more fluctuating during the Pleistocene. This is in agreement with a scenario in which wisents responded to successive glaciations by habitat fragmentation rather than southward and eastward migration as for the bovine ancestors. We finally detect 423 genes under positive selection between the wisent and bovine lineages, which shed a new light on the genome response to different living conditions (temperature, available food resource and pathogen exposure) and on the key gene functions altered by the domestication process.

Biological invasions are major anthropogenic changes associated with threats to biodiversity and health. What determines the successful establishment and spread of introduced populations still remains unsolved. Here, we explore the assertion that invasion success relies on immune phenotypic traits that would be advantageous in recently invaded sites. We compared gene expression profiles between anciently and recently established populations of two major invading species, the house mouse Mus musculus domesticus and the black rat Rattus rattus, in Senegal (West Africa). Transcriptome analyses revealed respectively 364 and 83 differentially expressed genes between anciently and recently established mouse and rat populations. Among them, 20.0% and 10.6% were annotated with functions related to immunity. All immune-related genes detected along the mouse invasion route were overexpressed in recently invaded sites. Genes of the complement activation pathway were overrepresented. Results were less straightforward for the black rat as no particular immunological process was over-represented. We revealed changes in transcriptome profiles along invasion routes, although specific patterns differed between the two invasive species. These changes could potentially be driven by increased infection risks in recently invaded sites for the house mouse and stochastic events associated with colonization history for the black rat. These results provide a first step in identifying the immune eco-evolutionary processes potentially involved in invasion success.