Etude de virus réactivés à partir d'échantillons de cryosol

• Main Author: Christo-Foroux, Eugène
• Other Authors: Aix-Marseille, Abergel, Chantal, Legendre, Matthieu
• Format: Thesis
• Language: French
• Published: 2020
• Subjects: Virologie; Virus géants; Génomique comparative; Microscopie; Séquencage de nouvelle génération; Virology; Giant viruses; Comparative genomics; Microscopy; Nextgen sequencing; 570; Découverte; Géants; Kamchatka; permafrost
• Online Access: http://www.theses.fr/2020AIXM0347/document

Deux approches ont permis l'exploration de la biodiversité microbienne d'échantillons de cryosol: l’analyse de l'ADN total des échantillons par métagénomique et la réactivation de virus géants capables d'infecter des protozoaires du genre Acanthamoeba castellanii. Ici, 12 métagénomes de sols gelés et non gelés ont été produits. De plus, 4 nouveaux virus ont été réactivés parmi lesquels Mollivirus kamchatka. Depuis la réactivation en 2015 de deux nouveaux virus géants: pithovirus et mollivirus, anciens de 30.000 ans et inconnus jusqu'alors, aucun autre mollivirus n'a été découvert. La réactivation de M. kamchatka à partir d'un échantillon de cryosol moderne a permis de réaliser une analyse de génomique comparative entre ces deux représentants. Ces analyses ont révélé que la majorité des gènes sont sous pression de sélection négative. De plus, la présence d'un "super core-génome", commun entre les pandoravirus et les mollivirus a conduit à proposer les Molliviridae comme nouvelle famille de virus géants partageant une histoire évolutive lointaine avec les pandoravirus. L'étude du cycle infectieux de mollivirus a permis de décrire précisément les étapes de l'assemblage des virions au cours du cycle viral. La découverte d'un nouveau pandoravirus, baptisé Pandoravirus Y4, dans un échantillon de cryosol et présentant des singularités en terme de structure du génome a permis une étude fine de la structure des génomes de pandoravirus. Pour finir, l'analyse des métagénomes a permis de confirmer la présence des virus réactivés dans les échantillons et levé des questions quant à la diversité des microorganismes réellement infectieux contenus dans ces sols. Two approaches can be used for exploring the microbial diversity of soil samples: analysis of the total DNA using metagenomics approches and reactivation of giant viruses capable of infecting protozoa of the genus Acanthamoeba castellanii. We produced 12 metagenomes from frozen and unfrozen soils as well as reactivated 4 new viruses of wich Mollivirus kamchatka was the most unexpected. Since the reactivation in 2015 of two new giant viruses: pithovirus and mollivirus from a 30,000 years old permafrost sample no other mollivirus isolate have been described. The reactivation of M. kamchatka from a modern cryosol sample was therefore the opportunity to carry out a comparative genomic analysis between these two isolates. These analyzes revealed that the majority of genes are under strong negative selection pressure. In addition, the presence of a "super core-genome", common between pandoraviruses and molliviruses, has led to the Molliviridae being proposed as a new family of giant viruses sharing a distant evolutionary history with pandoraviruses. Particular attention was paid to the study by electronic microscopy of the structure of the mollivirus capsid, making it possible to precisely describe the stages of the assembly of the capsids of this new viral family. The discovery of a new pandoravirus, P. Y4, in a cryosol sample exhibiting peculiarities in terms of genome structure was an opportunity to examine the fine structure of pandoravirus’ genomes. Finally, the analysis of the metagenomes made it possible to confirm the presence of reactivated viruses in the samples and raised many questions about the diversity of truly infectious microorganisms contained in its soils