Une équipe internationale de biologistes marins a découvert les restes d’anciens virus à ARN intégrés dans l’ADN d’organismes symbiotiques vivant à l’intérieur des coraux constructeurs de récifs.
Les fragments d’ARN proviennent de virus qui ont infecté les symbiotes il y a 160 tens of millions d’années. La découverte est décrite dans une étude en libre accès publiée cette semaine dans la revue Nature Communications Biology, et elle pourrait aider les scientifiques à comprendre remark les coraux et leurs partenaires combattent les infections virales aujourd’hui. Mais c’était une découverte surprenante vehicle la plupart des virus à ARN ne sont pas connus pour s’intégrer dans l’ADN des organismes qu’ils infectent.
La recherche a montré que les éléments viraux endogènes, ou EVE, apparaissent largement dans les génomes des symbiotes coralliens. Connues sous le nom de dinoflagellés, les algues unicellulaires vivent à l’intérieur des coraux et leur donnent leurs couleurs spectaculaires. La découverte d’EVE souligne des observations récentes selon lesquelles des virus autres que les rétrovirus peuvent intégrer des fragments de leur code génétique dans les génomes de leurs hôtes.
“Alors pourquoi est-il entré là-dedans ?” a demandé la co-auteure de l’étude Adrienne Correa de l’Université Rice. “Cela pourrait être juste un accident, mais les gens commencent à découvrir que ces” incidents “sont in addition fréquents que les scientifiques ne le pensaient auparavant, et ils ont été trouvés sur toutes sortes d’hôtes, des chauves-souris aux fourmis en passant par les plantes et les algues.”
Qu’un virus à ARN apparaisse dans les symbiotes coralliens a également été une surprise.
“C’est ce qui a rendu ce projet si intéressant pour moi”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Alex Veglia, étudiant diplômé du groupe de recherche de Correa. “Il n’y a vraiment aucune raison, d’après ce que nous savons, pour que ce virus soit dans le génome des symbiotes.”
L’étude a été soutenue par la Tara Ocean Foundation et la Countrywide Science Basis et dirigée par Correa, Veglia et deux scientifiques de l’Oregon Condition University, la chercheuse postdoctorale Kalia Bistolas et l’écologiste maritime Rebecca Vega Thurber. La recherche fournit des indices qui peuvent aider les scientifiques à mieux comprendre l’impact écologique et économique des virus sur la santé des récifs.
Les chercheurs n’ont pas trouvé d’EVE de virus à ARN dans des échantillons d’eau de mer filtrée ou dans les génomes de coraux durs, d’hydrocoraux ou de méduses sans dinoflagellés. Mais les EVE étaient omniprésents dans les symbiotes coralliens qui ont été collectés sur des dizaines de sites de récifs coralliens, ce qui signifie que les virus pathogènes étaient – et restent probablement – pointilleux sur leurs hôtes cibles.
“Il existe une grande diversité de virus sur la planète”, a déclaré Correa, professeur adjoint de biosciences. “Certains que nous connaissons bien, mais la plupart des virus n’ont pas été caractérisés. Nous pourrions être en mesure de les détecter, mais nous ne savons pas qui leur sert d’hôte.”
Elle a déclaré que les virus, y compris les rétrovirus, ont de nombreuses façons de se répliquer en infectant les hôtes. “L’une des raisons pour lesquelles notre étude est cool est que ce virus à ARN n’est pas un rétrovirus”, a déclaré Correa. “Compte tenu de cela, vous ne vous attendriez pas à ce qu’il s’intègre dans l’ADN de l’hôte.
“Pendant quelques années, nous avons vu une tonne de virus dans les colonies de coraux, mais il a été difficile de dire avec certitude ce qu’ils infectaient”, a déclaré Correa. “Il s’agit donc probablement des informations les meilleures et les plus concrètes que nous ayons sur l’hôte réel d’un virus associé à une colonie de corail. Nous pouvons maintenant commencer à nous demander pourquoi le symbiote conserve cet ADN ou une partie du génome. Pourquoi n’a-t-il pas perdu un il y a longtemps?”
La découverte que les EVE ont été conservés pendant des millions d’années suggère qu’ils peuvent en quelque sorte être bénéfiques pour les symbiotes coralliens et qu’il existe une sorte de mécanisme qui pilote l’intégration génomique des EVE.
“Il y a beaucoup de pistes que nous pouvons poursuivre ensuite, comme si ces éléments sont utilisés pour des mécanismes antiviraux dans les dinoflagellés, et remark ils sont susceptibles d’affecter la santé des récifs, en particulier lorsque les océans se réchauffent”, a déclaré Veglia.
« Si nous avons affaire à une augmentation de la température de l’eau de mer, est-il as well as probable que les espèces de Symbiodiniaceae contiennent cet élément viral endogène ? Le fait d’avoir des EVE dans leurs génomes améliore-t-il leurs odds de combattre les bacterial infections des virus à ARN contemporains ? il a dit.
“Dans un autre article, nous avons montré qu’il y avait une augmentation des infections virales à ARN lorsque les coraux subissaient un stress thermique. Il y a donc beaucoup de pièces mobiles. Et c’est une autre bonne pièce de ce puzzle.”
Correa a déclaré : “Nous ne pouvons pas supposer que ce virus a un effet négatif. Mais en même temps, il semble qu’il devienne plus productif dans ces problems de stress thermique.”
Thurber est professeur émérite Emile F. Pernot au département de microbiologie de l’État de l’Oregon.
L’étude comprenait plus de 20 co-auteurs de l’Université de Constance, en Allemagne l’Institut de microbiologie et l’Institut suisse de bioinformatique, Zürich l’Université de Perpignan, France le Centre Scientifique de Monaco l’Université Paris-Saclay, Évry, France la Fondation Tara Océan, Paris l’Université du Maine Université de la Sorbonne, France l’Université de Tsukuba, Japon Université des sciences et des lettres de Paris, France l’Université Paris-Saclay l’Institut Weizmann des Sciences, Rehovot, Israël Université Côte d’Azur, Pleasant, France l’Institut européen de bioinformatique, Université de Cambridge, Angleterre Université d’État de l’Ohio et l’Université nationale d’Irlande, Galway.
Le soutien de la Countrywide Science Foundation a été fourni par trois subventions (2145472, 2025457, 1907184).