Mimivirus relatives in the Sargasso seaMimivirus relatives in the Sargasso sea

Présenté par: Myriam Ben AbidPrésenté par: Myriam Ben Abid

Université Aix-Marseille II : Centre d’océanologie de MarseilleUniversité Aix-Marseille II : Centre d’océanologie de Marseille

Master 1 BEM. 2008-2009Master 1 BEM. 2008-2009

(Elodie Ghedin et Jean(Elodie Ghedin et Jean--Michel Claverie)Michel Claverie)Virology Journal 2005Virology Journal 2005

Origine des virus3points de vue : 3points de vue :

-Burnet Virus = Microorganismes -Burnet Virus = Microorganismes parasitesparasites

-Stanley Virus = Association de -Stanley Virus = Association de moléculesmolécules

Définition consensuelle :Définition consensuelle :

-Lwoff Virus = Petite taille-Lwoff Virus = Petite taille

Un type d’acide nucléique(ARN ou ADN)Un type d’acide nucléique(ARN ou ADN)

Pas d’enzymes de production d’énergiePas d’enzymes de production d’énergie

Pas de division binairePas de division binaire

Parasite intracellulaire obligatoireParasite intracellulaire obligatoire

Division des virus : ADN - ARNDivision des virus : ADN - ARN

virus ADN Origine commune Branche évolutive virus ADN Origine commune Branche évolutive

indépendante dans l’arbre du vivant indépendante dans l’arbre du vivant ??

-- Première approche : Koonin : Première approche : Koonin : GènesGènes communs communs

-- Deuxième approche: Etude de la Deuxième approche: Etude de la structure structure tridimensionnelle de la tridimensionnelle de la capsidecapside

Etude des gènes codants pour les Etude des gènes codants pour les protéines protéines de la de la capside capside

INTRODUCTIONINTRODUCTIONDécouvert 2003,Mimivirus :NCLDV ( Nucleo cytoplasmic large DNA Virus)(4Fam4Fam:Poxviridae, Iridoviridae,:Poxviridae, Iridoviridae,phycodnaviridae, Asfarviridaephycodnaviridae, Asfarviridae)

Mesure 400 nm de diamètre1.2 million paires de basesGènes codants pour 911 protéines

Prouver : Mimivirus n'est pas le seul représentant de son genre et que d’autres proches seraient présents en abondance dans la mer des Sargasses

Les analyses phylogénétiques des gènes communs les plus conservés chez les virus à ADN

Mimivirus appartient à une branche indépendante des NCLDN et équidistante de PhycodnaviridaePhycodnaviridae (Algal viruses) (Algal viruses)

Iridoviridae Iridoviridae (Fish viruses)(Fish viruses)

OBJECTIFSOBJECTIFS

Se baser sur l’isolation de et le séquençage du génome Se baser sur l’isolation de et le séquençage du génome

Origine et diversité des Virus ADN Origine et diversité des Virus ADN

Rôle dans l’émergence des EucaryotesRôle dans l’émergence des Eucaryotes

RESULTATSRESULTATS

Comparaison: ORFs (Open reading frames: phases de lecture ouverte) Mimivirus / Echantillons en Mer des Sargasses (EMS) / Autres NCLDV

138/911 de correspondance EMS

L'analyse génétique de Mimivirus a révélé une variété de gènes codants pour des enzymes totalement inattendues Gènes codants pour le mécanisme de traduction d’ARN et de réparation d’ADN

l'interprétation des données à séquencer Etude organismes plus de probabilité d’appartenance Virale Analyses des gènes NCLDV homologues de Mimivirus

Plus d’homologies : virus / organismes cellulaires

CLASSECLASSE I I 7/10 d’homologie en Mer des Sargasses7/10 d’homologie en Mer des Sargasses

CLASSECLASSE II II 3/73/7

CLASSECLASSE III III 3/133/13

CLASSECLASSE IV IV 7/167/16

43%43% des gènes nucléaires de Mimivirus ont leur homologue en Mer des Sargasses

Ces gènes sont subdivisés en 4 classes selon leur conservation évolutive

Preuves Preuves phylogénétiquesphylogénétiques de la de la présenceprésence de proches de Mimivirus de proches de Mimivirus

0%

10%

20%

30%

40%

50%

R 449

Mer des sargasses

Autres NCLDV

% correspondance

Mimivirus ORFs

35%

28%

Diagramme de correspondance (NJ) de R449 /EMS/NCLDVDiagramme de correspondance (NJ) de R449 /EMS/NCLDV

Arbre analytique de l’ORF R449Arbre analytique de l’ORF R449

0%

10%

20%

30%

40%

50%

R429 L 437

Mer dessargassesAutres NCLDV

Mimivirus ORFs

% correspondance 50%

35%

45%

34%

Arbre analytique de l’ORF L437Arbre analytique de l’ORF L437Arbre analytique de l’ORF R429Arbre analytique de l’ORF R429

Diagramme de correspondance (NJ) de R429 et L437 /EMS/NCLDVDiagramme de correspondance (NJ) de R429 et L437 /EMS/NCLDV

série de segments d’ADN de 4.5kb :correspondance avec 4 ORFs de Mimivirussérie de segments d’ADN de 4.5kb :correspondance avec 4 ORFs de Mimivirus

l’ordre des gènes est maintenu - Pour l’ordre des gènes est maintenu - Pour 33 de ces de ces ORFs ORFs

- Une - Une telle colinéaritételle colinéarité est est rarerare (si membres de (si membres de

même famille)même famille)

Malheureusement Malheureusement les les séquencesséquences de ces gènes ne sont de ces gènes ne sont pas assez conservéespas assez conservées pour permettre la construction d’arbres incluant d’autres NCLDVpour permettre la construction d’arbres incluant d’autres NCLDV

Séquence à forte correspondance spatiale Séquence à forte correspondance spatiale

MATERIEL ET METHODESMATERIEL ET METHODES

Les études de similarité : logiciels spécifique aux bases de Les études de similarité : logiciels spécifique aux bases de données de séquences protéiques: Grapped BLAST et PPSI –données de séquences protéiques: Grapped BLAST et PPSI –BLAST BLAST

Séquençage ShotgunSéquençage ShotgunMer des SargassesMer des Sargasses

Manque de données et de détails sur les différents processus Manque de données et de détails sur les différents processus d’analyses phylogénétiquesd’analyses phylogénétiques

Présence probable de Présence probable de biaisbiais concernant les concernant les test de colinéaritétest de colinéarité des des segments d’ADN , dus à des segments d’ADN , dus à des erreurs d’assemblageerreurs d’assemblage au cours du au cours du séquençageséquençage Shotgun Shotgun

Choix des ORF Mimivirus analysées selon leur pourcentage Choix des ORF Mimivirus analysées selon leur pourcentage d’homologie / virus à ADN et appartenant aux NCLDV.d’homologie / virus à ADN et appartenant aux NCLDV.

Résultats retenus : Test Bootstrap Résultats retenus : Test Bootstrap >> 50% 50% Branches Test Bootstarp Branches Test Bootstarp << 50% condensés. 50% condensés.

CRITIQUESCRITIQUES

DiscussionDiscussion

Résultats Existence virus à ADN proches Mimivirus dans la Résultats Existence virus à ADN proches Mimivirus dans la Mer es SargassesMer es Sargasses

les virus de ce clade sont particulièrement les virus de ce clade sont particulièrement abondants (10 billion /l)abondants (10 billion /l)

Collectés par simple prélèvementCollectés par simple prélèvement

Résultats de cette étude l’isolation et séquençage du génome de Résultats de cette étude l’isolation et séquençage du génome de Mimivirus Mimivirus

Prouver et mieux comprendre la Prouver et mieux comprendre la diversité des virus à ADNdiversité des virus à ADN et et surtout le surtout le rôlerôle dans dans l’évolution des Eucaryotesl’évolution des Eucaryotes..

Mimivirus - Mamavirus - SputnikMimivirus - Mamavirus - Sputnik

Pour JeanPour Jean--Michel  Claverie ”Michel  Claverie ” aucun aucun doute, cedoute, ce virusvirus géantgéant est un est un organisme organisme vivantvivant puisqu'il peut  être malade” puisqu'il peut  être malade”

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUESREFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

      

Références électroniquesRéférences électroniques

http://santeblog.typepad.com http://santeblog.typepad.com http://www.santelog.comhttp://www.santelog.comhttp://www.liveration.fr/sciences/http://www.liveration.fr/sciences/http://www.google.comhttp://www.google.com

•Raoult.D. ,2006.Mimivirus et l’histoire du vivant,Raoult.D. ,2006.Mimivirus et l’histoire du vivant,

•Venter JC, Remington K, Heidelberg JF, Halpern AL, Rusch D, Venter JC, Remington K, Heidelberg JF, Halpern AL, Rusch D, et al.:Environmental genome shotgun sequencing of the et al.:Environmental genome shotgun sequencing of the SargassoSea. Science 2004, 304:66-74.SargassoSea. Science 2004, 304:66-74.

•La Scola B, Audic S, Robert C, Jungang L, de Lamballerie X, et La Scola B, Audic S, Robert C, Jungang L, de Lamballerie X, et al.: Agiant virus in amoebae. Science 2003, 299:2033.al.: Agiant virus in amoebae. Science 2003, 299:2033.