Isolation and studies of virus-host systems from non acidic geothermal environments
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Les virus infectent des représentants de tous les trois domaines, Eukarya, Bacteria et Archaea, mais nos connaissances sur les virus des Archées demeurent à leurs prémices. Nous avons choisi comme un hôte cible une archée aérobie Aeropyrum pernix, pH7. 0, 90-95 °C, afin d'élargir notre connaissance sur les virus des archées hyperthermophiles. Aucun virus du genre Aeropyrum n’avait encore été décrit avant le début de mon travail de thèse. A l’occasion de ce projet de recherche, 4 nouveaux virus d’A. Pernix ont été isolés et caractérisés. D'abord, la présence de 2 provirus putatifs a été prédite par analyse in silico dans le génome d’A. Pernix K1 et les 2 virus A. Pernix spindle-shaped virus 1 (APSV1) et A. Pernix ovoid virus 1 (APOV1) furent induits et isolés et leur génomes et morphotypes caractérisés. L’approche suivante était la recherche des virus infectant A. Pernix à partir d’échantillons environnementaux de sources chaudes situées proches de l’origine d’A. Pernix. Cela a conduit à la découverte, l’isolation et la caractérisation d’A. Pernix bacilliform virus 1 (APBV1) et d’Aeropyrum spring-shaped virus (ASPV). Le virus ASPV s’est avéré être le premier virus d’archée hyperthermophile avec un génome à ADN simple brin. Les séquences des quatre virus isolés ne montrent aucune similarité significative avec les génomes des autres virus connus. Ce résultat, ajouté aux propriétés morphologiques uniques des virus APBV1 et ASPV, a servi de base pour la proposition de 2 nouvelles familles, les Clavaviridiae (APBV1) et Spiraviridae (ASPV). L’ensemble des résultats obtenus contribuent à une meilleure compréhension de la diversité virale de notre planète
Abstract FR:
Viruses are known to infect members of all three domains, Eukarya, Bacteria and Archaea, but our knowledge about viruses infecting Archaea is still in its infancy. We have chosen an aerobic archaeon Aeropyrum pernix, growing optimally at pH7. 0, 90-95°C, as a target host to broaden our knowledge of hyperthermophilic archaeal viruses. No virus of the genus Aeropyrum, nor the order Desulfurococcales, had been described prior to the PhD project. In the course of the research, four novel viruses of A. Pernix have been isolated and studied. Firstly, the presence of two putative proviruses in the genome of A. Pernix K1 was predicted by in silico analysis, and the two viruses Aeropyrum pernix spindle-shaped virus 1 (APSV1), and Aeropyrum pernix ovoid virus 1 (APOV1) were induced and isolated, and their genomes and morphotypes were characterized. The next approach was based on the screening for viruses infecting A. Pernix in the environmental samples collected at hydrothermal areas close to the origin of A. Pernix. This resulted in the discovery, isolation and characterization of Aeropyrum pernix bacilliform virus 1 (APBV1), and Aeropyrum spring-shaped virus (ASPV). The virus ASPV is the first hyperthermophilic archaeal virus with a ssDNA genome. The genome sequences of all four isolated viruses show no significant similarity with genomes of other known viruses. This result, along with unique morphological properties of the viruses APBV1 and ASPV, served as a basis for the proposal of two novel virus families, the Clavaviridae (APBV1) and Spiraviridae (ASPV). Together, the results of the research contributed to a better understanding of the viral diversity on our planet