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Auguères Anne-Sophie Boulotte Nadine UE 106 : Diversité des Organismes Marins Master 1 BEM PowerPoint PPT Presentation


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Giant Marseillevirus highlights the role of amoebae as a melting pot in emergence of chimeric microorganisms. Boyer et al ., 2009. Auguères Anne-Sophie Boulotte Nadine UE 106 : Diversité des Organismes Marins Master 1 BEM. Introduction. Matériels et méthodes.

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

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Presentation Transcript


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

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

Boyer et al., 2009

Auguères Anne-Sophie

Boulotte Nadine

UE 106 : Diversité des Organismes Marins

Master 1 BEM


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

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 ?


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

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.


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

  • 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’Acanthamoebapolyphaga(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


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Développement d'une usine à virions dans le cytoplasme vers le noyau de l'amibe

Virions de Marseillevirus après phagocytose par une amibe

Noyau

2μm

2μm

Temps

t0 + 30min

t0 + 6h

infection

t0


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Poxvirus

100

Asfarvirus

Phycodnavirus

  • 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 (Iyeret al., 2006)

100

93,68

Mimivirus

98,58

Marseillevirus

100

Iridovirus

99,95

Iridovirus

64

Ascovirus

0,5

Arbre basé sur la méthode de Maximum de vraisemblance

Comparaison de 5 protéines universelles de la famille des grands virus nucléocytoplasmiques (Iyeret al., 2001)


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Asfarvirus

Poxvirus

  • Marseillevirus :

  • Regroupé avec le taxon Mimivirus-Mamavirus

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

Marseillevirus

Mimivirus

Mamavirus

Phycodnavirus

Iridovirus

Iridovirus

Ascovirus

0,5

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

(Wolf et al., 2002)


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Poxvirus

Asfarvirus

Représentation graphique arbre ou réseau?

Pas de renseignement sur le groupe externe

Arbres non congruents et non compatibles

Iridovirus -

Ascovirus

Phycodnavirus

Mimivirus

Marseillevirus

Iridovirus

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


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Pourcentage

du génome total

Grands

virus nucléo

plasmiques

11,2%

(51)

Bactéries et phages

10,7%

(49)

Autres eucaryotes

7,4%

(34)

Amoebo-biontes

5,5%

(25)

Origine incertaine

6,3%

(29)

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.


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

Autre virus

Amibe

HGT

Usine à Marseillevirus

Bactérie phagocytée

HGT

HGT

Noyau

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

Organismes chimériques : virus issus de recombinaisons entre plusieurs génomes


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Introduction

Matériels et méthodes

Résultats et discussions

Conclusion

  • 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).


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

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.


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Annexes


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

Tableau comparatif du Marseillevirus avec un rétrovirus (VIH)


Augu res anne sophie boulotte nadine ue 106 diversit des organismes marins master 1 bem

  • Pyroséquençage

  • Rapide

  • Peu coûteuse

  • Lecture directe de la séquence obtenue

Polymérase

ACCTTGAGTACCATCTAGGA-------------------

AGATCCT-------------------

ACTT

dATP

PPi

ATP sulfurylase

Apyrase

Intensité du signal lumineux

ATP

dXMP

Pyrogramme

Luciférase

Signal lumineux capté par le séquenceur

Lumière

dNTP incorporés


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  • Immunofluorescence indirecte

  • Rapide

  • Détection de protéines virales (antigènes) directement dans un échantillon grâce à des anticorps couplés à la fluorescéine

+

+

+

+

+

Fixation des anticorps primaires

Virions congelés de Marseillevirus

Détection des anticorps secondaires


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