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Le saviez-vous ? Certains virus peuvent devenir des éléments essentiels du cycle de vie de leur hôte. Par exemple, des gènes essentiels au développement du placenta ont été acquis par nos ancêtres mammifères par "transfert horizontal" à partir de virus. La Gazette du LABORATOIRE - Biodiversité : mieux comprendre les bénéfices évolutifs de l'ADN viral Université Claude Bernard Lyon 1 2023-06-07 "Comment cela fonctionne ? Le matériel génétique viral se retrouve intégré au génome de son hôte et s’il confère un avantage évolutif significatif pour ce dernier, une partie de ce matériel sera maintenue à long terme dans le génome de l’hôte : c’est la domestication. Mais ce qui est encore plus remarquable, c'est que des particules virales complètes ont pu être « domestiquées » par un groupe d'insectes très divers qui a inspiré les films Alien : les parasitoïdes, et plus précisément les "endoparasitoïdes", des prédateurs de l'intérieur, des guêpes qui déposent leurs œufs dans le corps d'autres insectes. En plus de leur précieuse progéniture, les mères injectent des particules virales qui font partie intégrante de leur génome depuis des millions d'années. Ces particules virales sont maintenant utilisées comme des armes efficaces contre la réponse immunitaire de l'hôte. À l'ère de la génomique, il est devenu possible d'évaluer à grande échelle évolutive quelles lignées contiennent effectivement des fragments génomiques issus de l'intégration de matériel génétique viral, voire des gènes viraux "domestiqués". C'est cette approche qu’une équipe du Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive (LBBE – CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1 / VetAgro Sup) a utilisé pour répondre à la question suivante : les intégrations et domestications virales sont-elles plus fréquentes chez les endoparasitoïdes, en comparaison avec d'autres insectes où la lutte contre l'immunité de l'hôte est moins essentielle, c'est-à-dire les parasitoïdes externes ou même leurs cousins libres ? Les résultats, publiés en mai 2023 dans la revue eLife, montrent que la réponse est "oui".
L’article montre tout d'abord que si les virus à génome à ARN simple brin sont de loin les plus répandus chez les insectes, ceux à génome à ADN double brin sont intégrés beaucoup plus fréquemment. De plus, le taux d'intégration et, dans une moindre mesure, le taux de domestication par unité de temps, sont plus élevés dans les lignées endoparasitoïdes.
Cette recherche fondamentale a pour objectif premier de comprendre pourquoi la biodiversité est telle qu'elle est, à travers le prisme de son histoire, suivant la théorie de l'évolution. Elle apporte la preuve que les insectes qui se développent dans le corps d'autres insectes, c'est-à-dire dans un environnement hautement nutritif mais aussi hautement antagoniste, ont tendance à accumuler des fragments d'ADN viral dans leur génome. Elle aide ainsi à mieux comprendre les facteurs qui sous-tendent la distribution des intégrations et des domestications virales. Compte tenu de l'importance des virus dans notre propre vie et de l'importance des parasitoïdes en tant qu'agents de "bio-contrôle" contre nos insectes « ennemis », les résultats de cette recherche fondamentale pourraient s'avérer également importante dans une perspective appliquée."
[Image] Une femelle parasitoïde (Leptopilina heterotoma) injecte son œuf et des « virus domestiqués » dans le corps de
son hôte (ici une larve de drosophile). Crédit photo Thibault Andrieux via https://www.datapressepremium.com/rmdiff/2008200/AlertePresseLyon1ADNViral.pdf
"Nouvelle parution dans @BulletinFrance : "Elevage, biodiversité et émergence de pandémies" par Serge Morand @serge_morand (@Cirad)" Bulletin Académie Vétérinaire France sur Twitter, 21.06.2021
https://twitter.com/BulletinFrance/status/1406855590899597317 Par Serge MORAND RÉSUMÉ "Le présent article a pour objet de résumer les connaissances sur les dynamiques d’émergence et d’épidémies de zoonoses liées. Premièrement, en reconnaissant que le processus de domestication est structurant de l’écologie et de l’épidémiologie des zoonoses passées comme des émergences et épidémies actuelles. Deuxièmement, en montrant comment l’augmentation de l’élevage semble être un facteur essentiel dans les dynamiques épidémiologiques et d’émergences de nouvelles zoonoses. Le lien entre élevage, biodiversité et zoonoses s’explique par le fait que les animaux domestiqués sont des ponts épidémiologiques entre la faune sauvage et les humains. Toute augmentation des densités d’animaux de rente et particulièrement dans des pays hébergeant une forte biodiversité est donc supposée accroître les risques d’émergences et d’épidémies de zoonoses. L’absence d’une bonne compréhension de l’émergence et de la transmission des zoonoses ne doit cependant pas nous empêcher de mieux agir afin de prévenir les risques zoonotiques locaux comme les crises sanitaires globales." CONCLUSION "La prochaine émergence est certaine et pourtant nous ne pouvons pas prédire quel agent, quel réservoir animal, quel lieu géographique, ni quand elle aura lieu. Les systèmes de santé publique et de santé vétérinaire sont donc contraints d’accroître leurs capacités de surveillance comme leurs capacités de résilience en cas d’épidémies ou de pandémies. L’urgence est de s’attaquer aux causes favorisant les émergences des zoonoses et leurs transmissions à large échelle. Pour cela, nous devons admettre la complexité des facteurs en jeu, nécessitant des recherches pluridisciplinaires, et la complexité des actions publiques nécessitant une intersectorialité renouvelée. Cette urgence nécessite également de renforcer le dialogue entre science et décisions politiques." [parasites, arthropodes, vecteurs] Key-Words: domestication, livestock, wildlife, zoonoses, mobility, emerging infectious diseases, epidemics, One Health
La civilisation humaine ne serait pas là où elle est aujourd'hui si nous n'avions pas domestiqué les animaux pour qu'ils soient soit loyaux et câlins, ou muets et savoureux. Aujourd'hui, des chercheurs australiens ont découvert ce qu'ils prétendent être le tout premier exemple d'un animal domestiquant un autre animal, une espèce de poisson qui recrute de minuscules crevettes pour l’aider à s’occuper de ses cultures d’algues. Par Guru Med | 13 Déc 2020
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2019 : Décembre "Il y a environ 5 500 ans, au Moyen-Orient, alors que les hommes avaient domestiqué le mouton, la chèvre et la vache depuis quelques millénaires, entre autres pour les traire, ils ont domestiqué la levure qui nous fournit les fromages, le yaourt, et toutes les boissons fermentées issues du lait. Ils connaissaient depuis longtemps la levure de boulanger et la fabrication et l’usage des boissons alcoolisées, première application des biotechnologies.
Au départ, un accident aérien banal. Une mouche, une drosophile, tombe dans un seau de lait. Le lait s’acidifie et peut se conserver, avec un goût agréable. Notre droso, en se débattant, a contaminé le lait avec l’ancêtre de Kluyveromyces lactis, une Saccharomycétacée utile à la mouche (à ses asticots). La levure survit, bien qu’incapable d’utiliser le lactose.
Or le lait hébergeait un microbe congénérique K. marxianus, capable de scinder le lactose en sucres simples. Les deux cousines se fréquentèrent et les 2 gènes responsables de cette propriété s’ajoutèrent au génome de la levure de la droso.
D’où il appert que nos fromages et yaourts sont entomosourcés."
D’après « A 6,000-year-old fruit fly gave the world modern cheeses and yogurts », par John Morrissey. Lu le 5 décembre 2019 à //theconversation.com/
Photo : un aperçu au microscope électronique de l’écosystème de l’affinage du fromage, avec Kluyveromyces lactis (cellules ovales) et des bactéries en bâtonnet. Cliché University College Cork
NDLR : les expressions « Connaître mouche en lait » et « La mouche va si souvent au lait qu'elle y demeure » n’ont rien à voir avec cette histoire.
Un groupe de chercheurs français*, conduit par des entomologistes de l’Inra et du CNRS, en collaboration avec des généticiens du CEA, lève le voile sur un nouveau cas de guêpe parasite ayant intégré dans son génome de l’ADN de virus lui permettant de contrer les défenses immunitaires des chenilles hôtes. Au-delà de son intérêt pour la compréhension du rôle des virus dans les mécanismes évolutifs des organismes vivants, cette étude ouvre des perspectives pour améliorer les stratégies de délivrance de médicaments dans le cadre d’applications thérapeutiques. Les résultats sont publiés dans Science Advances le 27 novembre 2015.
Référence Apolline Pichon et coll. Recurrent DNA virus domestication leading to different parasite virulence strategies. Science Advances, 27 novembre 2015. DOI : 10.1126/sciadv.1501150
* Institutions impliquées : Inra, CNRS, CEA-Génoscope, Université de Montpellier, Université François Rabelais de Tours, Université de Nice Sophia Antipolis.
Une équipe de l’Institut de recherche sur la biologie de l’insecte (CNRS/Université de Tours), en collaboration avec un laboratoire de l’Université de Valence, vient de découvrir que des gènes provenant de guêpes parasites sont présents dans le génome de nombreux papillons.
CNRS - Institut écologie et environnement, 18.09.2015
« Acquis par l’intermédiaire de virus associés aux guêpes, ces gènes "domestiqués" ont la propriété de s’intégrer dans l’ADN et servent vraisemblablement d’antidote aux papillons pour se protéger contre d’autres virus. » « Ces résultats publiés dans la revue PLOS Genetics le 17 septembre 2015 montrent que les papillons constituent en quelque sorte des OGM (Organismes Génétiquement Modifiés) produits naturellement au cours de l’évolution. Cette notion montre que des échanges de gènes peuvent se produire entre espèces éloignées ce qui pourrait avoir des conséquences dans le cadre de l’introduction artificielle de gènes exogènes chez les insectes, comme la possibilité d’une transmission de gènes de résistance aux insecticides à des ravageurs. »
[L'étude, en libre accès] Recurrent Domestication by Lepidoptera of Genes from Their Parasites Mediated by Bracoviruses - PLOS Genetics, 17.09.2015 http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005470
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Concerns over widespread use of insecticides and heightened insect pest virulence under climate change continue to fuel the need for environmentally safe and sustainable control strategies. However, to develop such strategies a better understanding of the molecular basis of plant–pest interactions is still needed. Despite decades of research investigating plant-insect interactions few examples exist where underlying molecular mechanisms are well-characterized and even rarer are cases where this knowledge has been successfully applied to manage harmful agricultural pests. Consequently, the field appears to be static, urgently needing shifts in approaches to identify novel mechanisms by which insects colonize plants and plants avoid insect pressure. In this perspective, we outline necessary steps for advancing holistic methodologies that capture complex plant-insect molecular interactions. We highlight novel and underexploited approaches in plant-insect interaction research as essential routes to translate knowledge of underlying molecular mechanisms into durable pest control strategies, including embracing microbial partnerships, identifying what makes a plant an unsuitable host, capitalizing on tolerance of insect damage, and learning from cases where crop domestication and agronomic practices enhance pest virulence.
Via ?
Les guêpes parasites Cotesia se développent à l’intérieur du corps de chenilles. Lors de la ponte de leurs œufs, elles injectent des particules produites grâce à un virus, intégré dans leur génome depuis 100 millions d’années. INEE CNRS, 25 janvier 2021 "Le génome de Cotesia vient d’être assemblé à l’échelle des chromosomes. L’étude a permis de dresser pour la première fois une carte complète de l’organisation des gènes viraux dans le génome d’une guêpe parasite. Elle révèle que le génome viral s’est considérablement étendu jusqu’à coloniser tous les chromosomes de la guêpe. Dans le cadre de cette dispersion, une partie des gènes viraux reste néanmoins concentrée dans des régions spécialisées du génome, l’une d’elles représentant la majeure partie du bras court d’un chromosome. Ces résultats, parus dans Communications Biology, suggèrent que l’évolution d’un virus intégré dans un génome eucaryote est totalement différente lorsqu’il est utile à l’organisme qui le porte. En effet, les innombrables virus intégrés qui constellent les génomes sont considérés comme des vestiges d’infections anciennes voués à un lent déclin, n’apportant qu’en de rares cas une protection contre d’autres infections. Le virus de Cotesia se distingue par le fait qu’il est absolument nécessaire à la réussite du parasitisme. En effet, il introduit des gènes induisant une immunosuppression chez la chenille qui empêche la destruction des œufs de la guêpe, puis une manipulation complexe de la physiologie de l’hôte au bénéfice du parasite. Ceci explique sans doute son expansion exceptionnelle dans le génome de la guêpe." (...) "Les virus ne sont pas toujours néfastes : ils peuvent apporter de nouvelles fonctions aux organismes qu’ils infectent. L’exemple le plus spectaculaire consiste en l’utilisation par des guêpes parasites du genre Cotesia d’un virus (nommé bracovirus) qu’elles ont intégré à leur génome au Crétacé, il y a 100 millions d’années. Ces guêpes attaquent des chenilles dans lesquelles leur progéniture se développe. Pour cela, elles fabriquent massivement des particules de bracovirus et les injectent, en même temps que leurs œufs, dans le corps de la chenille. Les particules infectent les cellules de l’hôte et les gènes viraux ainsi introduits assurent la production de facteurs de virulence. Ces derniers vont inhiber les défenses immunitaires de l’hôte et modifier de nombreux aspects de sa physiologie, rendant ainsi possible le développement des larves de guêpes à l’intérieur du corps de la chenille. Les guêpes Cotesia sont utilisées en lutte biologique du fait de leur redoutable efficacité contre certains lépidoptères ravageurs des cultures. En particulier, elles sont produites à grande échelle au Brésil depuis les années 80, pour traiter des millions d’hectares de cannes à sucre contre des chenilles foreuses de tiges, peu accessibles par les traitements phytosanitaires. Un consortium international (France, Pays-Bas, Brésil, Etats-Unis) dirigé par l’Institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte (IRBI - CNRS/Université de Tours) vient de montrer, grâce à l’obtention d’un assemblage complet du génome de la guêpe, que les gènes du virus ont colonisé tous les chromosomes. Alors que les virus intégrés dans les génomes se dégradent en général peu à peu, finissant par être complètement éliminés, le bracovirus, au contraire, a fait l’objet d’une large expansion qui en fait un “virus géant”. En effet, son génome par sa taille, de près d’1 Megabase, soutient la comparaison avec les plus grands virus connus, comme le Mimivirus qui infecte les amibes. Les gènes viraux sont dans l’ensemble dispersés dans les chromosomes de la guêpe, cependant certaines régions concentrent des gènes spécialisés dans les fonctions virales essentielles comme la formation des particules et des cercles d’ADN qu’elles incorporent pour les introduire dans les chenilles. La plus grande, d’un ordre de grandeur comparable au Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) essentiel à l’immunité des mammifères, constitue la majeure partie du bras court du chromosome 5 (C5). La comparaison de ces régions entre différentes espèces de guêpes apparentées montre que cette architecture est conservée suggérant l’action de fortes contraintes évolutives dans leur maintien. Malgré l’activité massive de production des particules dans les ovaires, l’analyse de l’expression des gènes de l’immunité montre que la guêpe ne considère pas le virus comme un corps étranger. Ainsi, après 100 millions d’années de domestication, le virus a été complètement intégré à la physiologie de la guêpe." (...) [Image] Carte de l’organisation des gènes du bracovirus dans le génome de la guêpe parasite Cotesia [Cotesia congregata, C. rubecula, C. glomerata, C. vestalis, C. flavipes, and C. sesamiae / Microplitis demolitor]
Sida, Ebola, SARS, MERS, Zika, Covid-19… Les nouvelles maladies se sont multipliées durant les dernières décennies. Comment naissent les épidémies et que faire pour mieux les anticiper ? Mathilde Paul, Inrae; Eric Delaporte, Institut de recherche pour le développement (IRD); Francois Roger, Cirad; Frédéric Simard, Institut de recherche pour le développement (IRD) et Jacques Izopet, Inserm [...] Assiste-t-on à une accélération des phénomènes d’émergences épidémiques ? À l’époque où les populations humaines étaient composées de chasseurs-cueilleurs, les individus pouvaient contracter des maladies à partir des espèces chassées. Mais c’est la domestication d’espèces sauvages qui a créé le premier grand pont épidémiologique entre les populations animales et humaines : la sédentarisation des populations couplée à l’augmentation de leur densité a entraîné un risque accru de transmission de certains pathogènes à l’homme. Depuis lors, l’expansion et l’évolution des systèmes de production animale n’ont cessé de créer des contextes favorables à l’émergence et à la diffusion d’agents pathogènes entre animaux et hommes. Ces phénomènes d’émergences épidémiques d’agents infectieux connus ou inconnus se sont accélérés à la fin du XXᵉ siècle. En effet, elles résultent des changements globaux déclenchés et alimentés par les activités humaines partout sur la planète. Parmi les facteurs qui entrent en jeu on peut citer la destruction et la fragmentation des habitats, la dégradation des écosystèmes naturels, la perte de biodiversité, l’intensification des systèmes d’élevage et de cultures, l’urbanisation, les mises en contact inédites entre êtres humains, espèces domestiques et sauvages, le dérèglement climatique (qui perturbe certaines dynamiques écologiques), les transports aériens et maritimes (qui connectent des populations et écosystèmes initialement indépendants), etc. Un exemple marquant de cette accélération est la dispersion et la prolifération du moustique tigre, Aedes albopictus. Originaire d’Asie du Sud-Est, il est apparu en Afrique continentale dans les années 1990 et en France métropolitaine dès 2004. Depuis, il s’étend sur le territoire : il avait colonisé, en 2019, 58 départements métropolitains sur 96. Outre les désagréments qu’occasionne ce moustique abondant et agressif, il est aussi vecteur des virus de la dengue, du Chikungunya ou Zika. À l’heure actuelle, ces virus ne sont pas « installés » en France métropolitaine, mais des voyageurs infectés à l’occasion d’un déplacement pourraient devenir des sources de contamination. Des cas de transmission « autochtone », c’est-à-dire des personnes infectées par ces virus alors qu’elles n’ont pas voyagé, sont ainsi régulièrement rapportés (par exemple à Montpellier et à Nîmes), mais sont restés jusqu’à présent sporadiques. En revanche à La Réunion, une épidémie saisonnière de dengue sévit depuis 2018, qui prend de l’ampleur d’année en année (jusqu’à 1 000 cas par semaine observés en mai 2020)." [...] [Image] Aedes albopictus, le moustique-tigre vecteur de diverses maladies, est parti à la conquête de la planète. James Gathany/CDC
Avant les humains, les fourmis étaient parmi les premières à développer une forme d’agriculture sophistiquée sur les champignons.
Les relations entre l’Homme et les abeilles ne datent pas d’aujourd’hui et pourtant les chercheurs ne disposaient que de rares données fossiles sur la distribution et l’utilisation des abeilles Apis mellifera à travers les âges. Une équipe internationale a recherché les signatures chimiques de cire d’abeille, extrêmement caractéristiques et stables dans le temps, dans plusieurs milliers de poteries archéologiques et a fourni les premiers indices de distribution de cette espèce pour une vaste aire géographique, du Proche-Orient à la façade atlantique européenne et de l’Afrique du nord à l’Europe du nord. D’un point de vue chronologique, les chercheurs ont également mis en évidence une exploitation systématique des produits de la ruche (miel, propolis et cire) depuis neuf millénaires. Ces résultats, obtenus grâce à la collaboration entre Martine Regert du laboratoire Cultures et environnements. Préhistoire, Antiquité, Moyen Âge (CNRS/Université de Nice Sophia Antipolis)1 et Richard Evershed de l’université de Bristol, permettront de mieux comprendre les processus de domestication des abeilles ainsi que les systèmes socio-économiques de récolte, de distribution et d’utilisation des produits de la ruche de la Préhistoire à nos jours.
CNRS - Institut écologie et environnement - Actualités de l'institut, 17.11.2015
Références Widespread exploitation of the honeybee by early Neolithic farmers, par M. Roffet-Salque, M. Regert, R. P. Evershed et al. Nature. Parution prévue le 12 novembre 2015.
Memórias do Instituto Oswaldo Cruz - History of domestication and spread of Aedes aegypti - A Review
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Via CNEV. Publié le Lundi, 03 Février 2014 09:38. « Historique de la domestication et l'expansion d'Aedes aegypti »
« Une revue sur la domestication et l'expansion d'Aedes aegypti dans le monde a été publiée par le journal Memorias do Instituto Oswaldo Cruz. L'article insiste notamment sur la grande variabilité de comportement, d'écologie, de morphologie et de génétique de l'espèce, et plaide pour un abandon de l'approche typologique pour une vision plus réaliste et compréhensive de ce vecteur. »
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