Le cilié Mesodinium rubrum abrite un endosymbiose

permanent ?

Par : Karolina SZOPINSKA

Leila B.REZAZGUIM1 BEM

(Hansen P. J., Fenchel T. 2006.)

Mesodinium rubrum:

Mode de vie = énigme

Autotrophe? ”Prédateur”?

La symbiose

Association durable entre deux êtres vivants d’où chacun tire bénéfice. Ils s’entraident mutuellement à se nourrir, se protéger ou se reproduire.

Poisson clown et son anémone

Quelques notions

Kleptoplastie et Karyokleptie

Chloroplaste

Noyau

Phagocytose kleptoplastie karyokleptie

C. Boudouresque (2007)

Helotisme =

esclavage

Organisme hôte qui manipule son endosymbionte et contrôle la division de son noyau.

Classification

Corliss (1979) Phylum: Ciliophora Class: Kinetophragminophorea Order: Haptorida Family: Didiniidae Mesodinium rubrum (Lohmann, 1908) Myrionecta rubra (Jankowski, 1976) Lynn and Small (2002) Class: Litostomatea Order: Cyclotrichida Family: Mesodiniidae

Mesodinium rubrum (Lohmann, 1908)

,

Cytostome(réduit)

Undulipodium

Macronoyau

Micronoyau

5μm

Noyau du symbionte

Macronoyau de l’hôte

Schéma de Mesodinium rubrum

Hansen, Fenchel 2006

Mesodinium rubrum n’est pas gourmand pourtant il contient plus de chloroplastes qu’il n’en séquestre!!

Kleptoplastie et karyokleptie?

Time (day)

Isolation and dilution of Mesodinium rubrum

Hansen P. J., Fenchel T. 2006

Attaque

Déplacement vers ”cytostome”

Ingestion

D’après Yih et al., 2004. Aquatic Microbial Ecology 36: 165-170

Une seule conclusion solide depuis un siècle:

Mesodinum rubrum agit comme un autotrophe mais elle a besoin d’ingérer des cryptobiontes pour assurer sa croissance.

Gustafson et al., 2000

Hansen et Fenchel, 2006

Johnson et al., 2007 10μm

10μm

10μm10μm

10μm 10μm

”The bloom-forming ciliate Mesodinium rubrum harbours a single “permanent endosymbiont” ?

1) Un endosymbionte permanent provenant d’une ancienne endosymbiose ou bien d’une endosymbiose en cours?

2) Un organisme qui vit indépendamment dans la cellule de l’hôte?

D’après Johnson et al., 2007:Mesodinium rubrum possède des complexes qui comportent:

• chloroplastes de cryptobionte• mitochondries de cryptobionte• cytoplasme• membrane de l’hôte et double ER

c – chloroplastem – mitochondrien – nucléole LCN – grand noyau de cryptobionte

Le noyau de cryptobionte, si présent, est séparé dans le cytoplasme à proximité du complexe.

Le noyau n’est jamais présent à l’intérieur du complexe D’après Johnson et al., 2007

”Endosymbiont” de Hansen et Fenchel?

D’après Hansen et Fenchel, 2006

Proie: Teleaulax sp.

Différence morphologique

entre la proie et le ”symbionte”

D’après Johnson et al., 2006

Proie: Geminigera cryophila

Les chloroplastes de Mesodinium rubrum

sont identiques à celles de la proie

Preuve de l’existence de ”symbionte”

Preuve de kleptoplastie

Approches différentes = Résultats différents

Hypothèse I Hypothèse II Hansen et Fenchel (2006) Johnson et al., 2007

• Le cilié (Mesodinium rubrum) contrôle entièrement les divisions des chloroplastes de son symbionte

• Le noyau de symbionte n’est pas dérivé de la proie

• Résultats basés sur les données morphologiques

• Le noyau du cryptobionte est séquestré avec des chloroplastes et reste actif pour des chloroplastes dérivés de différentes cellules de cryptobiontes qui servaient comme proie.

• Cette activité du noyau montre qu’il demeure "symbiotique" pour un certain temps

• Résultats basés sur PCR

LE NOYAU acquis par karyokleptie

Un noyau pour 8

chloroplastes

Fonctionellement actif pour environ

30 jours

Sert les chloroplastes provenants de

plusieurs cryptobiontes

Constamment séquestré et remplacépour maximaliser l’efficacité

photosynthétique

D’après Johnson et al., 2007

Minimaliser les efforts du cilié par maintenance des organelles symbiotiques

Acquisition du potentiel biochimique d’une autre espèce par Mesodinium rubrum

Conséquences de karyokleptie:

Stratégie évolutive inconnue jusqu’alors

D’après Johnson et al., 2007

D’après Johnson et al., 2007. Nature, 445 (25) 426-428:

”No organism has ever been described to sequester nuclei of another.”

La science avance…

D’après Boudouresque, cours de DOM, 2007

“Predation with farming of the prey organelles” (Johnson et al., 2007)

Prédation puis ”élevage” des organelles de la proie

Le terme le plus récent

Mode de vie de Mesodinium rubrum

• www.ab.lst.se/templates/Proj_Page.asp• www.google.fr

Références

• Boudouresque C. F., 2007. Diversité des organismes marins. http://www.com.univ-mrs.fr/~boudouresque. Decembre 2007

• Johnson D. M., Oldach D., Delwiche C. F., Stoecker D. K., 2007. Retention of transcriptionally active cryptophyte nuclei by the ciliate Myrionecta rubra. Nature, 445: 426-428

• Gustafson D. E., Stoecker D. K., Johnson M. D., Van Heukelem W. F., Sneider K., 2000. Cryptophyte algae are robbed of their organelles bythe marine ciliate Mesodinium rubrum. Nature, 405: 1049-1052

• Hansen P. J., Fenchel T., 2006. The bloom-forming ciliate Mesodinium rubrum harbours a single permanent endosymbiont. Marine Biology Research, 2: 169-177

• Yih W., Kim H. S., Jeong H. J., Myung G., Kim Y. G., 2004. Ingestion of cryptophyte cells by the marine photosynthetic ciliate Mesodinium rubrum. Aquatic Microbial Ecology, 36: 165-170