Auguères Anne-Sophie Boulotte Nadine UE 106 : Diversité des Organismes Marins Master 1 BEM Giant...

Auguères Anne-SophieBoulotte Nadine

UE 106 : Diversité des Organismes MarinsMaster 1 BEM

Giant Marseillevirus highlights the role of amoebae as a melting pot in emergence of

chimeric microorganismsBoyer et al., 2009

ConclusionConclusion Résultats et discussions

Résultats et discussions

Matériels et méthodes

Matériels et méthodesIntroductionIntroduction

Connaissances actuelles et quelques définitions

Virus = entité biologique qui se sert des métabolites de son hôte pour se multiplier

Virion = particule virale

NCLDV = Nucleocytoplasmic Large DNA Virus. 6 familles avant la découverte du Marseillevirus : Phycodnavirus, Poxvirus, Asfarvirus, Mimivirus, Iridovirus et Ascovirus.

Question redevenue actuelle suite à la découverte des virus géants : un virus doit-il être considéré comme vivant ou non ?





Marseillevirus : virus géant à ADN qui infecte les amibes

Forme icosaédrique (20 triangles équilatéraux)

La capside mesure 250nm de diamètre

Génome de 368kb (5ème plus grand génome viral connu) correspondant à 457 gènes

Amibes : organismes eucaryotes unicellulaires (Amoebobiontes), vivent en milieu aquatique.

Isolement de Marseillevirus :

Pièces de métal introduites dans une tour de refroidissement à Paris Prélèvement d’une pièce et d’un échantillon d’eau chaque semaine (x52) Filtration du biofilm formé et de l’échantillon d’eau à l’aide d’un filtre de 0.22µm Filtrats mélangés dans une solution saline PAS et inoculés dans une culture

d’Acanthamoeba polyphaga (Amoebobionte)

Caractérisation structurale de Marseillevirus :

Utilisation de la microscopie électronique et de l’immunofluorescence après congélation des virions de Marseillevirus dans de l’éthane liquide

Séquençage et analyse du génome de Marseillevirus :

Pyroséquençage Comparaison des séquences des protéines à l’aide de la base de données

BLASTP Analyses phylogénétiques : maximum de vraisemblance et méthode de

neighbor-joining




IntroductionIntroduction

Temps

infectiont0

t0 + 30min t

0 + 6h

Virions de Marseillevirus après phagocytose par une amibe

Développement d'une usine à virions dans le cytoplasme vers

le noyau de l'amibe

2μm2μm

Noyau





Marseillevirus :

• Représente une nouvelle famille de virus

• Regroupement fortement soutenu avec le taxon Iridovirus-Ascovirus

• 28 gènes sur 41 en communs avec le gène ancestral des NCLDV (Iyer et al., 2006)

0,5

Poxvirus

AsfarvirusPhycodnavirus

Mimivirus

Marseillevirus

Iridovirus

Iridovirus

Ascovirus

64

99,95

100

93,68100

100

98,58





Arbre basé sur la méthode de Maximum de vraisemblanceComparaison de 5 protéines universelles de la famille des

grands virus nucléocytoplasmiques (Iyer et al., 2001)

Marseillevirus :

• Regroupé avec le taxon Mimivirus-Mamavirus

• Caractéristique notable : 17 gènes partagés avec le taxon Mimivirus-Mamavirus mais absents des autres NCLDV

0,5

Asfarvirus

Poxvirus

Marseillevirus

Mamavirus

Mimivirus

Phycodnavirus

Iridovirus

Iridovirus

Ascovirus





Arbre basé sur la méthode de Neighbor-joining par comparaison d’un répertoire de gènes

(Wolf et al., 2002)

Phycodnavirus

Marseillevirus

Asfarvirus

Poxvirus

Iridovirus -Ascovirus

IridovirusMimivirus

Consensus strict en ne gardant que les nœuds soutenus par les deux méthodes





Représentation graphique arbre ou réseau?

Pas de renseignement sur le groupe externe

Arbres non congruents et non compatibles

Grandsvirus nucléoplasmiques

11,2%(51)

Bactéries et phages

10,7%(49)

Amoebo-biontes

5,5%(25)

Autres eucaryotes

7,4%(34)

Origine incertaine

6,3%(29)

Pourcentagedu génome total

Origines probables des gènes à partir de l'analyse des séquences

Étude de 188 protéines de Marseillevirus qui présentent des homologies avec d'autres dans différentes banques de données (BLASTP).

Hypothèse : transferts horizontaux de gènes (HGTs) à partir d’au moins quatre sources.





Usine à Marseillevirus

Autre virus

Bactérie phagocytée Noyau

HGT

HGTHGT

Amibe

Schéma d’une amibe et des interactions entre les différents organismes

Organismes chimériques : virus issus de recombinaisons entre plusieurs génomes





ConclusionConclusion

Amibe : permet un mélange de gènes par HGTs entre l'hôte eucaryote et ses divers virus, bactéries, parasites et symbiontes.

Ce mélange semble produire des génomes chimériques tels que celui du Marseillevirus.

Place du Marseillevirus au sein des NCLDV pas encore totalement définie

Découverte du Marseillevirus très récente, mais il se pourrait qu’il soit retrouvé dans d’autres écosystèmes, infectant d’autres hôtes, comme c’est le cas pour d’autres NCLDV (Claverie et al., 2009).





Références bibliographiques

Boyer M., Yutin N., Pagnier I., Barrassi L., Fournous G., Espinosa L., Robert C., Azza S., Sun S., Rossman M.G., Suzan-Monti M., La Scola B., Koonin E.V., Raoult D., 2009. Giant Marseillevirus highlights the rôle of amoebae as a melting pat in emergence of chimeric organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences 106(51) : 21848-21853.

Claverie J.M., Grzela R., Lartigue A., Bernadac A., Nietsche S., Vacelet J., Ogata H., Abergel C., 2009. Mimivirus and Mimiviridae : Giant viruses with an increasing number of potential hosts, including corals and sponges. Journal of Invertebrate Pathology 101 : 172-180.

Iyer L.M., Aravind L., Koonin E.V., 2001. Common origin of four diverse families of large eukaryotic DNA viruses. Journal of Virology 75(23) : 11720-11734.

Iyer L.M., Balagi S., Koonin E.V., Aravind L., 2006. Evolutionary genomics of nucleo-cytoplasmic large DNA viruses. Virus Research 117 : 156-184.

Annexes

Tableau comparatif du Marseillevirus avec un rétrovirus (VIH)

Marseillevirus VIH

Taille 250 nm 80 – 120 nm

Taille du génome 368 kb 10 kb

Nombre de gènes 457 9

Polymérase

ACCTTGAGTACCATCTAGGA------------------- AGATCCT-------------------

dXMP

dATP

PPi

ATP

Apyrase

ATP sulfurylase

Luciférase

Lumière

Pyrogramme

Intensité du signal lumineux

dNTP incorporés

Signal lumineux capté par le séquenceur

ACTT

Pyroséquençage Rapide Peu coûteuse Lecture directe de la séquence obtenue

Immunofluorescence indirecte

Rapide Détection de protéines virales (antigènes) directement dans un

échantillon grâce à des anticorps couplés à la fluorescéine

++

+++

Virions congelés de Marseillevirus

Fixation des anticorps primaires

Détection des anticorps secondaires

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