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Dans une étude menée dans les sources chaudes de Yellowstone, des chercheurs ont séquencé l’ADN des algues qui y vivent, et ont trouvé 25 types de virus dans leurs gènes. Ces gènes pourraient avoir aidé les algues à s’adapter il y a 1,5 milliard d’années. franceinfo - Mathilde Fontez Radio France Publié le 20/04/2024 09:08 ------ NDÉ L'étude [Image] Horizontal gene transfer (HGT) using virus operational taxonomic units (vOTUs) at the class level. a HGT measured using the alien index (AI). b, HGT measured using the HGT index (hU). Proteins with indices greater than the threshold (dashed lines at AI > 30 and hU ≥ 30) are vHGT candidates. The key at right shows virus classes. c Sankey diagram showing the cellular sources of HGTs (top) for each virus class (bottom). The key on the bottom shows archaeal, bacterial, eukaryotic, and viral taxonomic groups and is ordered alphabetically in the same direction as the Sankey diagram. The scale bar represents the amount of putative HGT-derived genes. Traduction du résumé Les sources géothermiques abritent des algues rouges unicellulaires de la classe des Cyanidiophyceae qui dominent la biomasse microbienne de ces sites. On sait peu de choses sur les interactions hôte-virus dans ces environnements. Nous avons analysé la communauté virale associée aux tapis d'algues rouges dans trois habitats voisins (ruisseau, endolithique, sol) à Lemonade Creek, dans le parc national de Yellowstone (YNP), aux États-Unis. Nous avons constaté qu'en dépit de la proximité, chaque habitat abrite une collection unique de virus, les virus géants, Megaviricetes, étant dominants dans les trois habitats. La position phylogénétique précoce des gènes codés sur les génomes de virus assemblés par métagénome (vMAG) suggère que les lignées du PNY sont d'origine ancienne et ne sont pas dues à des invasions multiples à partir d'habitats mésophiles. L'existence d'empreintes génomiques d'adaptation à la thermophilie dans les vMAG est compatible avec cette idée. Les Cyanidiophyceae des sites géothermiques sont apparues vers 1,5 milliard d'années et sont donc importantes pour comprendre les interactions biotiques sur la Terre primitive. Traduit avec DeepL.com (version gratuite) ------ (Re)lire aussi 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 (...)" → https://sco.lt/6uwiUC
Une étude parue le 19 octobre dernier s’est intéressée au mécanisme employé par ce parasite pour amener leurs victimes à leur mort. Ce parasite prend le contrôle de son hôte comme dans la série “The Last of Us” 23.10.2023 "La série « The Last Of Us », met en scène un monde post-apocalyptique dévasté par une épidémie massive d’un « champignon zombie » qui infecte et prend le contrôle de l’esprit de ses hôtes. La série à succès a éveillé la connaissance collective à l’existence d'organismes parasites du genre, qui sont bien réels, mais à une échelle moindre que présentée dans la fiction de HBO. L’un de ces parasites est le Chordodes formosanus. Ce ver, relevant de la catégorie communément appelée “vers de crin de cheval” est une espèce de nématomorphes dont la mante religieuse est l’hôte définitif. Vivant dans les entrailles d’un insecte malchanceux, il oblige celui-ci à marcher jusqu’à l’eau et à se noyer. Une étude parue le 19 octobre dernier dans Current Biology s’est intéressée au mécanisme employé par ce parasite pour amener ses victimes à leur mort. Les scientifiques ont découvert qu’il leur volait leur code génétique." (...) Horse hairworm and mantis (IMAGE) Chordodes horse hairworms use mantids as definitive hosts. After maturing in the mantids, they manipulate their hosts to enter water bodies where the parasites reproduce. Credit: Takuya Sato
COMMUNIQUÉ DE PRESSE - L’aleurode du tabac est l’un des principaux insectes ravageurs des cultures des régions tropicales et subtropicales. En étudiant son génome, INRAE et le CNRS ont identifié 49 gènes de plantes que l’insecte a intégrés à son génome. Un nombre aussi surprenant de gènes transférés entre des plantes et un insecte n’avait jamais été détecté. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur les relations entre les plantes et les insectes pour développer des moyens de lutte innovants et réduire l’usage des pesticides. Transfert de nombreux gènes de plantes vers un insecte ravageur | INRAE INSTIT, 10.10.2022 Références - Gilbert C, Maumus F. (2022). Multiple horizontal acquisitions of plant genes in the whitefly Bemisia tabaci. Genome Biology and Evolution, evac141, https://doi.org/10.1093/gbe/evac141
Études de 2020 et 2021
Une équipe de recherche de l’Institut Max Planck d’écologie chimique à Iéna, en Allemagne, montre dans une nouvelle étude comment les chrysomèles pourraient utiliser avec succès des sources de nourriture nouvelles et auparavant indigestes au cours de l’évolution. Les insectes ont acquis des enzymes de micro-organismes par transfert horizontal de gènes qui leur ont permis de dégrader les pectines, composants solides de la paroi cellulaire végétale. Les produits de dégradation résultant de la digestion de la pectine n’étant pas en soi cruciaux pour la croissance et le développement des coléoptères, les chercheurs concluent que les coléoptères perturbent la paroi cellulaire pour accéder au cytoplasme riche en protéines des cellules végétales, dont ils ont besoin pour leur nutrition. by La Rédaction · 8 octobre 2022 ---------- NDÉ L'étude : [Image] Two mustard leaf beetles (Phaedon cochleariae) feeding on cabbage. Beetle lines that no longer had pectinases after CRISPR-Cas9 genome editing were not able to degrade plant cell wall pectins. Their growth and survival was severely impaired. via Microbial enzymes are the key to pectin digestion in leaf beetles | Max Planck Institute for Chemical Ecology, 06.10.2022
https://www.ice.mpg.de/427917/PR_Kirsch
"Les victimes : les plantes (celles qu’on cultive). Le voleur : un aleurode (au moins), Hémiptère piqueur-suceur appelé mouche blanche dans le milieu (des horticulteurs), qui ne fait rien que de ponctionner les feuilles. Le butin : un gène qui neutralise les substances anti-aleurodes fabriquées par les plantes. La date du forfait : il y a environ 35 millions d’années." Les Épingles du n° 200, 1er trimestre 2021 Par Alain Fraval
"Youjun Zhang et ses collaborateurs, de l’Académie d’agronomie de Pékin (Chine) ont découvert ce tout premier cas de vol de gène de plante par un insecte en scrutant le génome de l’Aleurode du tabac Bemisia tabaci (Hém. Aleyrodidé) à la recherche de gènes issus de microbes. Ils sont tombés sur un gène jamais vu chez un insecte, typique de plante, qui permet à la plante de neutraliser les toxiques qu’elle fabrique – de façon à les stocker sans risque. Le nom du gène : BtPMaT1 ; son rôle : malonyltransférase. Un butin formidable qui a évidemment avantagé ceux qui se le sont transmis. L’équipe a alors modifié le génome d’une tomate pour lui faire produire une molécule d’ARN à double brin capable de neutraliser le gène repéré. Tous les aleurodes mis à s’alimenter sur cette tomate sont morts.
Les chercheurs ont analysé les gènes semblables d’autres plantes et montré la parenté de celui de l’aleurode avec eux ; ils ont également vérifié que celui-ci fait bien partie du génome de l’aleurode et n’est pas un contaminant.
Comment le vol a-t-il été perpétré ? On ignore. Il se pourrait bien qu’un complice y ait participé, un virus. Si le crime profite à l’aleurode, une peste majeure pour l’agriculture mondiale, il donne l’idée aux chercheurs de s’en servir pour un traitement parfaitement spécifique. Il s’agit de faire pousser des tomates génétiquement modifiées pour désactiver le gène-butin de l’aleurode. Lui seul en pâtira, aucun des insectes qui fréquentent la tomate ne sera affecté."
Article source (gratuit) : //doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.014
[Image] Graphical Abstract Keywords: Bemisia tabaci ; horizontal gene transfer ; phenolic glucoside malonyltransferase ; tomato detoxification, co-evolution ; insect-plant interaction ; plant secondary metabolite ; pest control À (re)lire : Les aleurodes, par Alain Fraval. Insectes n°155, 2009(4).
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - Épingle publiée dans le n° 197 (2e tr. 2020) "Les virus pathogènes de plantes qui sont transmis par les pucerons selon le mode multipliant (ils sont ingérés, hébergés et injectés) modifient à la fois le phénotype de la plante et celui du vecteur. Les modalités sont diverses et la relation entre le virus et l’insecte peut être du type mutualiste, avec une manipulation de l’hôte par le parasite dans certains cas. Le sujet a suscité il y a peu un regain d’intérêt.
Une équipe internationale vient de publier, comme principal résultat, que le virus de la Jaunisse nanisante de l’orge (BYDV, Lutéoviridé) augmente de 2° C la température de surface du limbe des feuilles d’orge. Il augmente aussi, de 8°C, la tolérance à la chaleur de son vecteur, le Puceron du merisier à grappes (ainsi dénommé d’après son hôte d’hiver) Rhopalosiphum padi (Hém. Aphididé).
Les chercheurs ont utilisé deux souches du virus : BYDV-PAV, transmis par R. padi, et BYDV-RMV transmis par son concurrent (plus gros) le Puceron vert du maïs R. maidis. Ces deux pucerons, en l’absence de compétition, s’installent de préférence sur les parties basses des graminées, plus froides.
Dans le cas où les deux espèces sont mélangées, R. padi grimpe, là où il fait plus chaud.
Pour repérer les températures maximales tolérables de chacun des pucerons, nos aphidologues leur ont fait subir un test de réchauffement, jusqu’à les voir se mettre sur le dos, plongés dans une torpeur récupérable.
Les R. padi virulifères supportent mieux la chaleur que leurs congénères sains, et mieux que leurs concurrents les R. maidis.
C’est à l’activation de 3 gènes codant pour des protéines de choc thermique qu’ils doivent cette nouvelle capacité. Laquelle leur permet d’occuper la strate supérieure du champ de céréales, sans s’en faire déloger par les R. maidis plus costauds mais frileux.
Le virus augment la fitness du puceron.
Dernière découverte : l’imagerie thermique infrarouge révèle que le BYDV-PAV augmente la température de la tige et du limbe des feuilles du blé malade de 2 à 3 °C, alors que le BYDV-RMV n’a aucun effet de cette sorte.
L’ensemble des résultats montre pour la première fois l’agrandissement de la niche écologique de son puceron vecteur par un phytovirus."
Article source (gratuit, en anglais)
[Image] Rhopalosiphum padi Credit: Nick Sloff, Penn State via "Disease-causing virus manipulates crop plants to favor its vector", 10.03.2020 https://phys.org/news/2020-03-disease-causing-virus-crop-favor-vector.html
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2016 : Novembre
"De nombreux insectes vivent aux dépens du bois ; on les dit xylophages. Le bois est un milieu pauvre en sucres et la cellulose, les hémi-celluloses et la lignine, constituants des parois des cellules, sont des matériaux résistants, difficiles à digérer. Pourtant certaines blattes, beaucoup de termites, les sirex (Hym. Symphytes) et des Coléoptères Buprestidés, Scarabéidés, Anobiidés et Cérambycidés creusent dans le bois et le consomment tel quel, sans qu'il ait été transformé au préalable par des champignons (cas des platypes, par exemple).
Certains hébergent des symbiontes (protozoaires, bactéries ou levures) qui apportent les enzymes nécessaires. D'autres ne révèlent aucune présence de micro-organismes. C'est le cas du Longicorne asiatique, Anoplophora glabripennis (Col. Cérambycidé), un xylophage capable de digérer la lignine et globalement très performant. Ce ravageur invasif, issu d'Extrême-Orient, est répandu désormais en Amérique du Nord et signalé à plusieurs reprises en Europe. Voyageant notamment dans les (faux) bonsaïs, il est capable de se développer au détriment de quelque 130 espèces de feuillus.
Les larves des premiers stades vivent sous l'écorce : les larves âgées s'enfoncent dans le bois. La nymphose a lieu dans une coque à l'extrémité de la galerie, proche de la surface. L'imago sort et se nourrit (peu) des tissus extérieurs de l'arbre.
Duane McKenna (université de Memphis, États-Unis) et Stephen Richards (Centre de génomique du Texas, ibid.), à la tête d'une grande équipe de chercheurs, ont séquencé le génome d'A. glabripennis et de 14 autres insectes, représentant plusieurs ordres et modes de vie.
Il en ressort principalement que ce ravageur possède notamment un gros groupe de gènes spécifique, appelé CYP450, qui lui permet de profiter de toutes les ressources alimentaires et de détoxifier les composés antagonistes du bois. Parmi ces gènes, certains proviennent, par transfert horizontal, de champignons et de bactéries.
C'est la clé de sa polyphagie, de sa rapide adaptation à tout environnement nouveau, donc de son succès mondial.
Ce travail jette les bases d'une grande étude pour décrire les bases génomiques du succès évolutif des Coléoptères phytophages.
Article source (gratuit, en anglais)
À (re)lire : Pendant ce temps là à New York, Épingle de 2001 et Foreur de luxe, de 2005. " [Image] Genome of the Asian longhorned beetle (Anoplophora glabripennis), a globally significant invasive species, reveals key functional and evolutionary innovations at the beetle–plant interface | Genome Biology, 11.11.2016
http://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-016-1088-8
De nombreux animaux ont acquis des gènes provenant de micro-organismes de leur environnement. Ce transfert horizontal de gènes a été démontré dans une étude portant sur 12 espèces de drosophiles,...
Via Bourdoncle
Une étude révèle une trajectoire évolutive distincte encore jamais vue chez les bactéries qui ont pour hôte les animaux
Des scientifiques ont réalisé des avancées dans l'élucidation d'une relation complexe et singulière entre les animaux et les bactéries, nous permettant éventuellement de mieux comprendre l'association complexe entre les humains et les microorganismes dont dépend notre santé.
Les cochenilles, des insectes écailleux qui se nourrissent de jus de plantes, forment un rare tandem avec les bactéries qui aident les insectes à transformer la sève en nutriments fonctionnels. Tout comme des poupées gigognes, les insectes hébergent deux types de bactéries : l'une des bactéries appelée Moranella endobia vit dans une autre bactérie appelée Tremblaya princeps. Ce système à trois niveaux n'a jamais été observé chez d'autres animaux, et les scientifiques de l'ICRA, dont John McCutcheon (Université du Montana), désirent en comprendre les rouages internes. "Des travaux antérieurs réalisés avec mes collaborateurs ont révélé que Tremblaya a un très petit génome - le plus petit génome cellulaire observé à ce jour - dont plusieurs gènes essentiels sont manquants, explique McCutcheon. Avec un génome si petit et dégénéré, comment cette bactérie survit-elle? Voilà la question au coeur de notre nouvelle étude. Nous voulions mieux comprendre le rôle de Moranella et de la cochenille dans le fonctionnement de Tremblaya." On a publié les résultats de l'équipe dans la revue Cell le 20 juin 2013, avec une mention spéciale en page couverture.
→ Horizontal Gene Transfer from Diverse Bacteria to an Insect Genome Enables a Tripartite Nested Mealybug Symbiosis
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Les vers gordiens ou nématomorphes sortent tout droit d'un film d'horreur. Nés dans l'eau, ils utilisent des insectes aquatiques pour faire du stop jusqu'à la terre ferme où ils sont mangés par des insectes peu méfiants comme les grillons ou les mantes. Une fois à l'intérieur de son corps, le parasite commence à grandir et à manipuler le comportement de son hôte, le forçant finalement à sauter dans un plan d'eau pour y mourir. Ensuite, le ver s’extrait de sa victime afin de se reproduire. "De précédentes recherches ont suggéré que ces parasites détournent les voies biologiques de leurs sujets et augmentent les mouvements vers la lumière, ce qui les pousse à s’approcher de l’eau. On pense qu’ils produisent des molécules qui imitent celles du système nerveux central de l’hôte, mais la manière dont ils y parviennent restait jusqu’à présent un mystère. Une nouvelle étude (lien plus bas) révèle que les nématomorphes Chordodes ont probablement acquis les gènes nécessaires à la manipulation de leurs hôtes à partir de ces derniers. Selon Tappei Mishina, du RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR), au Japon : Il est frappant de constater que de nombreux gènes de nématomorphes qui pourraient jouer un rôle important dans la manipulation de leurs hôtes sont très similaires à ceux des mantides, ce qui suggère qu’ils ont été acquis par transfert horizontal de gènes. Le transfert horizontal de gènes est un processus dans lequel les gènes sont transférés d’un organisme à un autre, mais pas par le biais de la reproduction. Les chercheurs ont trouvé plus de 1 400 gènes du nématomorphes Chordodes qui correspondent à ceux des mantes, ceux qui sont associés à la neuromodulation, à l’attirance pour la lumière et aux rythmes circadiens semblent jouer un rôle dans la manipulation de l’hôte. Le transfert horizontal de gènes, c’est-à-dire la transmission de gènes entre des individus qui ne sont ni parents ni descendants, était autrefois considéré comme un processus assez rare qui n’existait que chez les bactéries. Cependant, les scientifiques ont récemment découvert qu’il se produit chez les plantes sauvages, les parasites des plantes et même entre les serpents et les grenouilles par l’intermédiaire de parasites communs tels que les sangsues. En s’emparant de nouveaux gènes ou de nouvelles fonctions, ce processus permet aux organismes de s’adapter plus rapidement qu’ils ne pourraient le faire par la seule mutation, et c’est l’une des raisons de la résistance croissante aux antibiotiques de nombreuses superbactéries (Bactéries multirésistante)." [Image] (A) The number of top hit genes in the database search for each species with sequences from the Chordodes hairworm. The majority of the genes in the hairworm used in this study are not the most similar to genes of other hairworms (Paragordius and Gordius), but to those of the host mantid. (B) Relationships between candidate HGT genes and differentially expressed genes (DEGs) during host manipulation by hairworms. ------- Vidéo → En espérant que cela ne soit pas l’heure du déjeuner, un nématomorphe (Chordodes formosanus) s’extrait de son hôte, une mante religieuse. (Ardea Iniciativas y Estudios Ambientales) via Gusano parásito dentro de una mantis / Parasite worm inside a mantis - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=NP8RF_60YpM
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
L’aleurode du tabac est l’un des principaux insectes ravageurs des cultures des régions tropicales et subtropicales. En étudiant son génome, INRAE et le CNRS ont identifié 49 gènes de plantes que l’insecte a intégrés à son génome. Un nombre aussi surprenant de gènes transférés entre des plantes et un insecte n’avait jamais été détecté. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur les relations entre les plantes et les insectes pour développer des moyens de lutte innovants et réduire l’usage des pesticides. - Multiple horizontal acquisitions of plant genes in the whitefly Bemisia tabaci
Clément Gilbert et Florian Maumus
Genome Biology and Evolution, 26 septembre 2022 - DOI: https://doi.org/10.1093/gbe/evac141 Crédits image : US Department of Agriculture - Stephen Ausmus ---------- NDÉ Traduction du résumé : La mesure dans laquelle le transfert horizontal de gènes (THG) a façonné l'évolution des eucaryotes reste une question ouverte. Deux études récentes ont rapporté quatre gènes de type végétal acquis par deux événements de transfert horizontal de gènes par la mouche blanche Bemisia tabaci, un ravageur agricole majeur (Lapadula et al. 2020 ; Xia et al. 2021). Ici, nous avons découvert un total de 49 gènes de type végétal provenant d'au moins 24 événements THG indépendants dans le génome de l'aleurode MEAM1. Les orthologues de ces gènes sont présents chez trois espèces cryptiques de B. tabaci, ils sont phylogénétiquement imbriqués dans des séquences végétales, ils sont exprimés et soumis à une sélection purificatrice. Les fonctions prédites de ces gènes suggèrent que la plupart d'entre eux sont impliqués dans les interactions plantes-insectes. Ainsi, un important THG plante-insecte a pu faciliter l'évolution de B. tabaci vers une adaptation à un large spectre d'hôtes. Notre étude montre que le THG entre eucaryotes peut être relativement commun dans certaines lignées et fournit de nouveaux gènes candidats qui pourraient être ciblés pour améliorer les stratégies actuelles de lutte contre les aleurodes.
Chez cette espèce étonnante d'insectes, deux bactéries s'allient à leur hôte et modifient leur génome pour pouvoir reposer sur les caractéristiques des autres : la version insecte d'une poupée russe. "La cochenille des agrumes : un insecte dans un insecte dans un insecte" De Ed Yong Publication 24 mai 2022, 11:30 CEST "La cochenille des agrumes ressemble à une pellicule ambulante, ou peut-être à un cloporte qu’on aurait roulé dans la farine. C’est aussi la version insecte d’une poupée russe. Si vous regardez attentivement dans ses cellules, vous trouverez une bactérie appelée Tremblaya princeps. Et si vous regardez dans Tremblaya, vous trouverez une autre bactérie appelée Moranella endobia. Les deux bactéries ne sont pas seulement des squatteurs de passage chez la cochenille. Ce sont des symbiotes : des éléments constants des cellules de l’insecte, et nécessaires à sa survie. Le trio coopère pour fabriquer des nutriments essentiels, tels que les acides aminés. Cela implique une chaîne de réactions chimiques, et des enzymes des trois partenaires sont nécessaires pour compléter chaque étape. Autrement dit, c’est comme une seule chaîne de production avec des machines provenant de trois fabricants différents. Les matières premières entrent ; les acides aminés sortent. Et comme si cela n’était pas assez compliqué, certaines de ces machines sont construites à l’aide d’instructions génétiques prêtées par trois autres groupes de bactéries. Ces microbes vivaient probablement dans les ancêtres de la cochenille et ont transféré certains gènes dans le génome de l’insecte. Ainsi, six branches différentes de l’arbre de la vie se sont réunies pour permettre à ce partenariat de produire les nutriments dont ils avaient tous besoin. « C’est presque trop fantastique », déclarait John McCutcheon, de l’université d’Arizona, alors de l’université du Montana, et qui a étudié cette hiérarchie. « C’est vraiment le genre de découverte qui aurait stupéfié Charles Darwin ou les premiers généticiens », affirmait Nancy Moran de l’université du Texas, alors de l’université de Yale, spécialisée dans l’étude des symbiotes des insectes." (...) Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise en 2013. [Image] La cochenille des agrumes. PHOTOGRAPHIE DE Ryuichi Koga, Institut national des sciences et technologies industrielles, Japon
Grâce à une mutation génétique, une mouche de type Bemisia tabaci est capable de résister aux insecticides.
L'aleurode du tabac, également appelé Bemisia tabaci ou aleurode du cotonnier, est une petite mouche blanche réputée pour les dégâts qu'elle provoque sur les cultures de patate douce, de poivron, de coton, de tabac ou encore de tomate. Par Camille Moreau, 31.03.2021 Une mouche insensible aux produits chimiques "Particulièrement résistante aux insecticides, des scientifiques chinois et suisses se sont penchés sur le patrimoine génétique de l'espèce afin de comprendre son immunité face à certains produits chimiques, notamment les glycosides phénoliques, sécrétés naturellement par les plantes et toxiques pour les insectes herbivores. L'étude publiée le 25 mars 2021 dans la revue scientifique américaine Cell a permis de montrer que l'espèce de mouches avait subi une mutation génétique grâce à un transfert horizontal de gènes entre une plante et l'insecte. En effet, après avoir séquencé le patrimoine génétique de l'aleurode, les chercheurs ont identifié un gène inconnu baptisé BtPMaT1 et présent uniquement chez des champignons, des bactéries et des plantes. "Il est probable qu'un virus présent dans une plante ait intégré le gène dans son génome, puis qu'un aleurode ait mangé cette plante infectée. Le virus a alors transféré le gène au génome de l'insecte, puis il s'est fixé dans la population", détaille auprès de la revue Cell Ted Turlings, écologiste à l'université de Neuchâtel en Suisse." (...) [Image] L'aleurode est une mouche blanche particulièrement résistantes aux insecticides. Crédit : Getty Images
Parce qu’il conditionne le développement mâle ou femelle des individus, le déterminisme sexuel s’avère fondamental pour bon nombre d’espèces. Une équipe du Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions (EBI, CNRS/ Université de Poitiers) de Poitiers, s’est intéressée de plus près à ce mécanisme chez le cloporte commun (Armadillidium vulgare), un crustacé terrestre très courant sous nos latitudes. En comparant le génome de représentants de l’espèce à celui de la bactérie Wolbachia, connue pour vivre en symbiose avec cet organisme, les chercheurs ont constaté que le transfert de fragments génétiques bactériens dans le génome du cloporte avait abouti à l'évolution d'un nouveau chromosome sexuel déterminant le sexe femelle. Cette étude, publiée récemment dans la revue PNAS, démontre ainsi pour la première fois que le transfert horizontal de gènes peut être à l’origine du déterminisme sexuel chez certaines espèces. CNRS - Institut écologie et environnement - Actualités de l'institut, 17.01.2017 Références Birth of a W sex chromosome by horizontal transfer of Wolbachia bacterial symbiont genome, par Sébastien Leclercq, Julien Thézé, Mohamed Amine Chebbi, Isabelle Giraud, Bouziane Moumen, Lise Ernenwein, Pierre Grève, Clément Gilbert et Richard Cordaux, publié en accès libre dans PNAS le 6 décembre 2016.. DOI : 10.1073/pnas.1608979113
Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture. FAO - Nouvelle. « [...] Le génome de la mouche tsé-tsé a été séquencé et annoté durant une collaboration internationale qui a duré 10 ans, faisant intervenir le Laboratoire de lutte contre les insectes ravageurs, géré conjointement par la FAO et l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) à Vienne. [...] »
[Image] « La piqûre d'une mouche tsé-tsé peut provoquer la trypanosomiase chez les animaux et la maladie du sommeil chez l'homme »
« Aucun vaccin n'existe pour le bétail ni pour l'homme car le parasite est capable de déjouer le système immunitaire des mammifères. Dès lors, les méthodes de lutte sont principalement des pièges à tsé-tsé, des traitements pesticides et des stratégies d'introduction de mâles stériles.»
[...]
« Dans leur contribution au décodage du génome, les scientifiques du Laboratoire FAO/AIEA de lutte contre les insectes ravageurs se sont concentrés sur le lien de la mouche avec une bactérie symbiotique, Wolbachia, qui, chez de nombreuses espèces d'insectes, affecte la biologie et la physiologie de son hôte, y compris sa reproduction, son comportement d'accouplement et sa capacité en tant que vecteur. »
« "Notre groupe a participé à la découverte du transfert horizontal de grands segments de séquence génomique de la bactérie Wolbachia dans le génome tsé-tsé", a expliqué M. Bourtzis. "Nous étudions actuellement comment ces insertions de gènes affectent la biologie de la mouche tsé-tsé". »
« Le lien complexe de la mouche tsé-tsé avec Wolbachia et deux autres bactéries symbiotiques fait partie de sa biologie unique qui a comme autres caractéristiques qu'elle se nourrit exclusivement du sang de vertébrés et nourrit ses larves par sa glande lactifère. Une première série de conclusions sur le génome de la mouche sera publiée dans la revue Science vendredi dans un article intitulé ‘Génome Sequence of the tsetse Fly (Glossina morsitans): Vector of African Trypanosomiasis'. »
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Un consortium international impliquant des chercheurs du CNRS/MNHN (laboratoire Origine, Structure et Evolution de la Biodiversité) et de l'INRA (Physiologie de l'insecte : communication et signalisation) vient pour la première fois de séquencer et d'assembler le génome complet du papillon tropical Heliconius melpomene. Grâce à ce génome de référence, les chercheurs montrent que la ressemblance mimétique est rendue possible grâce à l'échange des gènes de la couleur entre espèces différentes. Jusqu'à présent, les hybridations entre espèces voisines étaient vues comme néfastes, car produisant des descendants généralement moins compétitifs et peu performants. En réalité, elles permettent aussi le transfert de gènes offrant un avantage sélectif, ici la marque colorée de la toxicité de ces papillons pour leurs prédateurs. Ces résultats sont publiés le 16 mai 2012 sur le site de la revue Nature. → Genetic Evidence for Hybrid Trait Speciation in Heliconius Butterflies : http://www.plosgenetics.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pgen.1000930
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